Окисленный графен превратили в хранилище голограмм

Группа физиков из технологического университета Суинберн (Мельбурн, Австралия) предложила использовать оксид графена для оптической записи информации. Ученые показали, что облучение этого материала лазером способно поменять его коэффициент преломления и за счет этого создать неоднородности, которые могут хранить считываемые другим лазером данные. Первые опыты показали, что методика позволяет достичь плотности записи около 200 гигабайт на кубический сантиметр. Подробности приведены в статье исследователей для журнала Scientific Reports.

Ученые использовали в своей работе то, что оксид графена при облучении лазером мощностью несколько милливатт (это соответствует лазерам в обычных DVD-проигрывателях и лазерным указкам средней дальнобойности) переходит в восстановленную форму. Фактически он превращается в обычный графен с небольшим количеством присоединенных к нему атомов кислорода, и такой восстановленный графен в последние несколько лет активно изучался как перспективный материал для микроэлектроники. Но новое исследование показало, что процесс фотовосстановления сопровождается резким, в десятки раз, ростом коэффициента преломления. Этот факт физики предложили использовать для хранения данных.

Используя лазер и оптическую систему, позволяющую фокусировать его луч на отдельном слое прозрачного пластика с графеновыми чешуйками, ученые создали в опытном образце две расположенные друг над другом голограммы. Это не было записью информации в стандартной для компакт-дисков цифровой форме, но два изображения (австралийские физики выбрали кенгуру и коалу) были сформированы из отдельных точек. Каждую такую точку теоретически можно использовать как место хранения одного бита данных. Расстояние между голограммами составило 20 микрометров, размер пикселя достиг 1,5 микрометров.

Простые расчеты показали, что подобная запись позволяет разместить в одном кубическом сантиметре около 200 гигабит. Это меньше плотности хранения данных в современных серийных твердотельных накопителях или даже флеш-картах (карта в форм-факторе microSD на 64 гигабайта, то есть более 500 гигабит, занимает много меньше кубического сантиметра), однако ученые указывают на то, что методику можно усовершенствовать путем более точной фокусировки лазера. Кроме того, замена объектива, который позволит считывать информацию со слоев с меньшими промежутками между друг другом, также способна увеличить достигнутый в экспериментах показатель в разы или даже на порядок.

Графен (и материалы на его основе) активно исследуются из-за своих уникальных свойств. Теоретически, графеновые полосы должны иметь очень высокую прочность на разрыв, а высокая подвижность носителей заряда в графене делает его привлекательным для микроэлектроники. Практически же графен пока используется в ограниченных количествах для производства композитных материалов, а также в качестве подкладки под образцы при исследованиях с помощью электронного микроскопа. Для промышленного применения требуется разработать как дешевые технологичные приемы синтеза и обработки материала, так и устройства, которые будут заметно превосходить аналоги из традиционных материалов.

Обсудить
Наука и техника00:0416 октября
Беспилотник Northrop Grumman X-47B

Лягут все

Россия испугалась американских комплексов глобального удара
Наука и техника

Разумная роскошь

Больше не нужно выбирать между красотой и функциональностью
«Мне довелось убивать русских»
Жажда крови, шепот смерти и грязная работа головорезов в Сирии
Смерть в песках
Зачем богатейшие страны мира устроили кровавую мясорубку в нищем Йемене
Пиво и сигареты
Тайная жизнь Северной Кореи
Белая смерть
Кто стоит за самой кровавой стрельбой в истории Америки
Карнавальные фигуры, изображающие Реджепа Тайипа Эрдогана и Дональда ТрампаЯ твоих дипломатов арестовывал
Чем грозит крупнейший в истории конфликт между США и Турцией
«Бабушка спрашивает, заставляют ли мусульмане сменить веру»
История москвички, которая переехала в Объединенные Арабские Эмираты
Клюв закрой
Убийца инвалида гулял на свободе, пока не заговорил попугай
Тайное оружие наркобаронов
У них есть танки, суперкомпьютеры и беспилотники
Старая школа
В молодости родители были куда круче, чем мы
Редкие машины, которые вытащили с того света
Автомобили, возрожденные из пепла
Машины против всех
Автомобили против снегоходов, лошадей и других неожиданных противников
Автомобили против поездов
Как машины отняли хлеб у железных дорог в США
Автобусы-трансформеры
«Икарусы» с трапом, гармошкой и колесами на любой вкус
Братва помнит
Чем украшают могилы криминальных авторитетов
Безмолвие смерти
Жуткие фото городов-призраков
Интим предлагать
Секс стал способом решения квартирного вопроса
«Мы — не дойные коровы»
Почему москвичкам не стоит жить с приезжими