Przyszłe urządzenia mogą przechowywać więcej danych na znacznie mniejszej przestrzeni dzięki nowej technologii molekularnej

Zespół naukowców z Instytutu Nauki w Tokio stworzył nowy materiał, który może wykorzystywać wirniki molekularne do przechowywania informacji, co stanowi przełom w mikroelektronice. Osiągnięcie to - szczegółowo opisane w Journal of the American Chemical Society - może położyć podwaliny pod generację nieulotnych pamięci (takich jak ROM), które przechowują dane o znacznie większej gęstości niż jest to możliwe przy użyciu obecnych technologii półprzewodnikowych.

Platforma ta wykorzystuje maleńkie cząsteczki znane jako "rotory molekularne", które można obracać w różnych kierunkach, aby reprezentować bity danych. Naukowcy od dawna próbowali stworzyć coś takiego, ale stanęli przed wyzwaniem spełnienia czterech krytycznych wymagań jednocześnie.

• Wirniki muszą być sterowane za pomocą pola elektrycznego
• Muszą utrzymywać swoją pozycję w temperaturze pokojowej w celu długoterminowego przechowywania danych
• Muszą mieć wystarczająco dużo pustej przestrzeni wokół siebie, aby fizycznie obracać się bez utknięcia
• Muszą być w stanie wytrzymać temperatury do 150 °C

Zespół badawczy - kierowany przez profesora Yoichi Murakami - rozwiązał ten problem, projektując kowalencyjną strukturę organiczną (COF) o ultra niskiej gęstości krystalicznej. Ta unikalna struktura, która nigdy wcześniej nie została udokumentowana w COF, tworzy przestrzeń potrzebną do swobodnego obracania się wirników molekularnych po przyłożeniu pola elektrycznego, pozostając jednocześnie stabilną w temperaturze otoczenia.

Jest to przełom, ponieważ nasze COF są rzadkim ciałem stałym, w którym rotory dipolarne mogą się obracać, gdy są doprowadzane do podwyższonych temperatur powyżej 200 ° C lub poddawane wystarczająco silnym polom elektrycznym, ale ich orientacje mogą być utrzymywane przez długi czas w temperaturach otoczenia. - Profesor Yoichi Murakami.

Naukowcy stwierdzili również, że materiał ma wytrzymałość termiczną bliską 400 °C. Chociaż przewiduje się, że zastosowanie tej technologii w urządzeniach konsumenckich będzie odległe o wiele lat, wytyczyła ona ścieżkę dla innych. Pewnego dnia możemy mieć cyfrowe urządzenia pamięci masowej o znacznie większej gęstości niż te, które mamy obecnie, co pozwoli na przechowywanie większej ilości danych na mniejszej przestrzeni.