Aj keď ľudia sa viac prikláňajú k SSD disky pre ich potreby ukladania, hlavne kvôli ich vyššej rýchlosti, sú HDD stále široko používané v desktopovom priemysle. V porovnaní s jednotkami SSD (Solid State Drive) môžu jednotky pevného disku (HDD) zvyčajne obsahovať viac miesta na ukladanie údajov a ich výroba a nákup sú oveľa lacnejšie. Nedávna štúdia teraz naznačuje, že grafén možno použiť na výrobu pevných diskov s ultra vysokou hustotou, ktoré dokážu uložiť desaťkrát viac údajov ako tie súčasné.
Štúdia bola nedávno publikovaná v časopise Nature Communications a bola vykonaná v spolupráci s tímami na Univerzite v Exeteri, Indii, Singapure, Švajčiarsku a USA. Výskumníci nahradili povlak na báze uhlíka vo vnútri súčasných pevných diskov grafénom a zaznamenali desaťnásobný skok v úložnom priestore.
HDD na báze grafénu: Štúdia
Aby ste to pochopili, musíte poznať základy HDD. Tradičná HDD jednotka teda obsahuje dva hlavné komponenty. Existujú platne, na ktorých sa zapisujú a ukladajú údaje, a potom je tu magnetická hlava, ktorá sa rýchlo pohybuje po platniach, keď sa otáčajú. Aby sa umožnila vyššia hustota, priestor medzi taniermi a hlavou sa neustále zmenšuje.
Grafén nahrádza COC
Aby sa predišlo mechanickému poškodeniu a korózii platní, súčasné HDD používajú niečo, čo sa nazýva COC (Carbon-based Overcoats), ktoré fungujú ako ochranné vrstvy pre uvedený komponent. Odkedy sa prvýkrát objavili pevné disky, hrúbka COC sa znížila z 12,5 nm na približne 3 nm. To zodpovedá približne jednému terabajtu na štvorcový palec.
Teraz výskumníci nahradili súčasný materiál používaný v COC grafénom, čo je iná forma uhlíka, a všimli si veľké vylepšenia. Výskumné tímy nahradili COC jednou až štyrmi vrstvami grafénu, aby otestovali výkon disku.
Testovali trenie, opotrebovanie, koróziu, tepelnú stabilitu a kompatibilitu s mazivami pre HDD na báze grafénu. Takže podľa výskumníkov má grafén všetky vlastnosti, ktoré sú ideálne pre HDD COC, a v dôsledku toho jedna vrstva grafénu znížila koróziu platní 2,5-krát v porovnaní so súčasnými špičkovými riešenia.
Kombinácia s HAMR
Ako ďalší krok výskumníci preniesli grafén na pevné disky, ktoré obsahujú magnetickú záznamovú vrstvu na báze železa a platiny, a otestovali nový technológia, menovite Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR), ktorá umožňuje HDD zvýšiť hustotu úložiska zahrievaním magnetickej vrstvy na veľmi vysokú úroveň. teploty. Tento proces nie je možný v súčasných HDD, pretože COC v nich nemôžu odolať takým vysokým teplotám. Grafén je však materiál, ktorý dokáže.
Takže kombináciou magnetickej záznamovej vrstvy na báze grafénu s HAMR výskumníci zaznamenali masívnu hustotu údajov, ktorá bola vyššia ako 10 terabajtov na štvorcový palec. Táto technológia má teda potenciál spôsobiť revolúciu v súčasnosti priemysel ukladania údajov. To by mohlo priniesť udržateľnejšie a odolnejšie HDD do mixu.
„Preukázanie, že grafén môže slúžiť ako ochranný povlak pre konvenčné pevné disky a že je schopný odolať podmienkam HAMR, je veľmi dôležitý výsledok. To bude ďalej posúvať vývoj nových pevných diskov s vysokou plošnou hustotou,“ povedala doktorka Anna Ott, výskumníčka z Cambridge Graphene Center a jedna zo spoluautorov štúdie.
Odporúčané články
