Юный техник, 2012 № 02 - [8]
Попытка удалась. Причем еще раньше, чем в Японии, наноленты из атомов кремния получили физики университета Прованса (Франция). Но то были образования шириной 1,6 нанометра и длиной несколько сотен нанометров, и к тому же ученые вырастили их на подложке из серебра, то есть на проводящем материале, что затрудняло исследование электронных свойств силицена.
Теперь же изучать их будет проще. Правда, соревноваться силицену с графеном все равно пока трудно. Во-первых, получить пленки из углеродных атомов легче. Во-вторых, исследователи, которые работают с графеном, тоже не собираются почивать на лаврах. Так, недавно ученые из университета штата Иллинойс обнаружили, что транзисторы, в которых используется графен, обладают интересным свойством. В них проявляется термоэлектрический эффект, приводящий к понижению температуры прибора.
Ленты из атомов кремния (показаны белым цветом) на подложке из атомов серебра.
В настоящее время на пути микроминиатюризации кремниевых микросхем стоит фундаментальное препятствие — плотность размещения элементов приблизилась к температурному пределу, когда эффективный отвод тепла становится невозможен. Приходится использовать радиаторы, вентиляторы, водяные системы охлаждения — расходуя на их работу дополнительную энергию, увеличивая габариты электронных устройств.
А вот чипы из графена смогут работать без дополнительного охлаждения. Таким образом, привлекательность графена в качестве перспективного материала для микросхем будущего дополнительно возрастает.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Стеклянная память будущего
Мы не раз говорили о проблемах, с которыми сталкиваются компьютерщики в поисках надежного способа хранения информации.
Ее объемы все нарастают, но никто толком не знает, сколь долго смогут хранить данные нынешние жесткие диски и флеш-накопители. Один из способов решения проблемы специалисты видят в создании оптических систем долговременной памяти.
За свою долгую историю человечество, кажется, перепробовало уже все. Люди писали на глиняных табличках, которые потом высушивали на солнце или даже обжигали в огне. Высекали скрижали на камне. Писали на бересте, папирусе, пергаменте, бумаге и специальном пластике. Записывали информацию на перфокартах, магнитных лентах, потом очередь дошла до компьютерных дисков.
Как показывает практика, сегодняшний жесткий диск может прослужить около двух десятков лет, причем он не терпит ударов высоких температур и влажности. Флеш-память устойчивее к физическому воздействию, однако срок ее жизни сокращается с каждым новым циклом перезаписи. То же самое можно сказать о CD- и DVD-дисках. Так что же делать?
Именно этот вопрос и задают себе сегодня специалисты по хранению информации — создатели новых систем памяти, пишет британская газета The Daily Mail. Ученым из центра оптоэлектроники Саутгемптонского университета (Великобритания) удалось изменить конфигурацию атомов в стеклянном кристалле, превратив его в цифровой накопитель,
Так выглядит стеклянный оптический диск.
Маритинас Бересна, руководитель проекта в Саутгемптонском университете.
«Кто бы мог подумать, что такой простой материал, как стекло, может служить в качестве накопителя, то есть постоянной компьютерной памяти! — удивляется корреспондент газеты. — Более того, стеклянный накопитель оказывается более стабильным и долговечным, чем современные средства хранения данных, например, винчестеры».
Маритинас Бересна, руководитель проекта в Саутгемптонском университете, рассказал на пресс-конференции, что его группе удалось сохранить около 50 гигабайт на стеклянном кристалле, сравнимом по габаритам с дисплеем мобильного телефона. Такой объем информации примерно равен емкости двухслойного диска Blu-ray.
В результате процесса записи стекло незначительно мутнеет, и проходящий через него луч поляризуется. Поляризацию впоследствии можно считать при помощи оптического детектора. Атомная структура определяет прохождение света через кристалл, изменяя ее, а лазер позволяет записывать, стирать и перезаписывать информацию.
Процесс оптической записи позволяет обеспечить очень высокую плотность записи при сохранении максимальной скорости доступа к данным. Это осуществляется фокусировкой лазерного луча и созданием ячеек в трехмерном пространстве чистого кварцевого стекла. Данные кодируются в один большой блок, который записывается всего за одно обращение. В процессе считывания этот блок целиком извлекают из памяти.
Кристаллы выдерживают нагревание до температуры почти 1000 градусов, им не страшна вода, а информация на них может храниться несколько тысяч лет, утверждает профессор Маритинас Бересна.
По словам ученого, новый тип портативных накопителей может оказаться полезным для библиотек, архивов, музеев, компаний, которые вынуждены создавать резервные копии своих архивов каждые пять-десять лет, потому что у винчестеров относительно короткий срок службы.
Подобные накопители, сообщает газета, очень напоминают «кристаллы памяти» из комиксов и фантастических фильмов.
Университет Саутгемптон уже договорился о сотрудничестве с литовской компанией Altechna, которая поможет наладить серийное производство «стеклянных» устройств памяти.
