Speichern von Zettabytes an Daten in Nanokristallen

16. Juli 2018, 18:23 Uhr
Die Menschheit produziert so viele Daten, dass es immer schwieriger wird, alles zu speichern. Bis 2020 wird erwartet, dass etwa 40 Zettabyte Daten pro Jahr erzeugt werden (1 ZB = 1021Bytes). Schon 2025 müssen laut Seagate 163 ZB Daten gespeichert werden. Das macht enorm viele USB-Sticks....
 
Traditionelle Festplatten und SSDs stoßen da schnell an ihre Grenzen, weshalb Forscher und Wissenschaftler nach neuen Wegen der Datenspeicherung suchen. Optische Speicher bieten einen vielversprechenden Weg, da diese Technik ermöglicht, mehrere Bits in einer einzigen Zelle zu speichern.
 
Eine neue, an der University of Adelaide (Australien) untersuchte Methode nutzt Nanokristalle mit Abmessungen von einigen hundert Nanometern als Speicherelemente. Per Laser können die Zustände der Kristalle kontrolliert verändert werden. Dadurch ändern sich die Fluoreszenzeigenschaften, so dass darin Informationen gespeichert werden können. Da der Prozess reversibel ist, ist ein auf Nanokristallen basierende Speicher prinzipiell wiederbeschreibbar.
 
Entscheidend sind hierfür Samariumatome im Inneren der Kristalle, die sehr effizient zwischen den Valenzzuständen Sm3+ und Sm2+ wechseln können. Eine Optik, die der eines DVD-Players etc. sehr ähnlich ist, kann die Daten schreiben und lesen.
 
Durch Reduzierung der Wellenlänge des Laserlichts und hochauflösende Mikroskopietechnik sollen in Zukunft Speicherkapazitäten von PB/cm³ (Petabytes pro Kubikzentimeter) möglich sein. Zum Vergleich: Man geht davon aus, dass das menschliche Gehirn etwa 2,5 PB speichern kann.
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