به گزارش خبرنگار حوزه دریچه فناوری گروه فضای مجازی باشگاه خبرنگاران جوان، به نقل از cam.ac.uk، محققان کمبریج نشان داده اند که گرافن می تواند برای هارد دیسک با چگالی بسیار بالا (HDD)، با جهش ده برابری نسبت به فناوری های فعلی، استفاده شود. این پژوهش با همکاری تیم های دانشگاه اکستر، هند، سوئیس، سنگاپور و ایالات متحده انجام و در Nature Communications منتشر شده است. HDD ها برای اولین بار در دهه ۱۹۵۰ ظاهر شدند، اما استفاده از آن ها به عنوان دستگاه های ذخیره سازی در کامپیوتر از اواسط دهه ۱۹۸۰ شروع شد. اندازه آن ها همیشه کوچکتر و از نظر تعداد بایت ذخیره شده متراکم تر شده است.

کاربرد هارد دیسک

در حالی که درایو های حالت جامد برای دستگاه های تلفن همراه محبوب هستند، HDD ها همچنان برای ذخیره فایل ها در رایانه های رومیزی استفاده می شوند که عمدتا به دلیل هزینه مطلوب آن ها برای تولید و خرید است. آن ها شامل دو جزء اصلی هستند؛ صفحات و سر مغناطیسی. داده ها با استفاده از یک سر مغناطیسی روی صفحات نوشته می شوند که با چرخش آن ها به سرعت از بالا حرکت می کنند. فضای بین سر و صفحه اصلی به طور مداوم در حال کاهش است تا تراکم های بیشتری ایجاد شود.

در حال حاضر، روکش های کربنی (COCs) همان لایه هایی که برای محافظت از صفحات در برابر آسیب های مکانیکی و خوردگی استفاده می شوند، بخش قابل توجهی از این فاصله را اشغال کرده اند. تراکم داده های HDD ها از سال ۱۹۹۰ چهار برابر شده و ضخامت COC از ۱۲٫۵ نانومتر به حدود ۳ نانومتر کاهش یافته که برابر با یک ترابایت در اینچ مربع است.

گرافن محققان را قادر ساخته است که این عدد را در ده ضرب کنند. محققان کمبریج COC های تجاری را با یک تا چهار لایه گرافن جایگزین کرده و اصطکاک، سایش، خوردگی، پایداری حرارتی و سازگاری روان کننده را آزمایش کرده اند. گرافن علاوه بر نازکی بی نظیر، تمام ویژگی های ایده آل یک روکش HDD را از نظر حفاظت در برابر خوردگی، اصطکاک کم، مقاومت در برابر سایش، سختی، سازگاری روان کننده و صافی سطح برآورده می کند. گرافن اصطکاک را دو برابر کاهش می دهد و خوردگی و سایش بهتری نسبت به راه حل های مدرن ارائه می دهد. در واقع، یک لایه گرافن ۲٫۵ برابر خوردگی را کاهش می دهد.

مطالعات دانشمندان روی هارد دیسک

دانشمندان کمبریج گرافن را روی دیسک های سخت ساخته شده از آهن-پلاتین به عنوان لایه ضبط مغناطیسی منتقل کردند و آن را با کمک حرارت (HAMR) آزمایش کردند. فناوری جدیدی که با گرم کردن لایه ضبط در دمای بالا، باعث افزایش چگالی ذخیره می شود. COC های فعلی در این درجه حرارت بالا عمل نمی کنند، اما گرافن عمل می کند؛ بنابراین، گرافن، همراه با HAMR، می تواند از HDD های فعلی بهتر عمل کند و تراکم بی سابقه ای از داده ها به میزان بالاتر از ۱۰ ترابایت در اینچ مربع را فراهم کند.

نشان دادن این که گرافن می تواند به عنوان پوشش محافظ برای هارد دیسک های معمولی عمل کند و بتواند در شرایط HAMR مقاومت کند، یک نتیجه بسیار مهم است. این امر باعث توسعه بیشتر هارد دیسک های با تراکم ناحیه ای جدید می شود. جهش در چگالی داده های HDD ها با ضریب ده و کاهش قابل توجه نرخ سایش برای دستیابی به ضبط پایدارتر و بادوامتر داده های مغناطیسی ضروری است. پیشرفت های فناوری مبتنی بر گرافن باعث شده دنیا در مسیر صحیح به سوی جهانی پایدار در حال حرکت باشد.

پروفسور آندریا سی فراری، مدیر مرکز گرافن کمبریج گفت: « این کار ویژگی های مکانیکی، خوردگی و مقاومت در برابر سایش گرافن را برای محیط های مغناطیسی با چگالی ذخیره بسیار بالا نشان می دهد. با توجه به اینکه در سال ۲۰۲۰، حدود ۱ میلیارد ترابایت ذخیره سازی HDD تولید شد، نتایج تحقیق نشان دهنده مسیری برای استفاده گسترده از گرافن در فناوری های پیشرفته است.»

بیشتر بخوانید

انتهای پیام/