Cnbeta 01月01日
类似楔形文字的数据存储技术密度是二进制的四倍
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科学家们开发了一种新型数据存储系统,灵感来源于古老的楔形文字。该系统使用原子力显微镜的细尖探针在聚合物薄膜上创建纳米级压痕来存储数据,取代了传统的泥板和芦苇笔。与之前的二进制编码不同,新系统采用三元编码,根据压痕深度存储0、1或2。这种方法将数据密度提高了四倍,且聚合物材料易于生产、稳定且可精细加工。该系统还具有可擦除和重写的特性,经过多次循环测试仍能正常工作,为高密度、低能耗和可持续的数据存储提供了一种潜在的替代方案。

✍️ 新型数据存储系统模仿楔形文字,使用原子力显微镜探针在聚合物薄膜上刻纳米级压痕存储数据。

💾 该系统采用三元编码,根据压痕深度存储0、1或2,数据密度较传统二进制编码提高四倍。

🔥 聚合物薄膜材料稳定易加工,压痕可擦除和重写,在140°C加热10秒后可擦除数据,并可重复使用。

🔬 该技术可在室温下进行,能耗较低,为高密度、低能耗和可持续的数据存储提供了替代方案。

楔形文字是世界上最古老的书写形式,它是在泥板上刻痕。 科学家们现在开发出了一种数据存储系统,它就像打了类固醇的楔形文字,能够存储比普通硬盘驱动器更多的数据。这项实验性的新技术是由澳大利亚弗林德斯大学的阿比盖尔-曼恩及其同事创造的。

楔形文字的基础是用芦苇笔在粘土板上划出的凹痕,而新设计的系统则通过安装在原子力显微镜上的细尖探针在高科技聚合物上划出的纳米级凹痕来存储数据。

该系统利用一种由硫和一种名为双环戊二烯的化合物组成的廉价聚合物薄膜来代替粘土平板。 数据以一系列纳米级压痕的形式存储在薄膜上。 这些微小的压痕是使用安装在原子力显微镜上的细尖探针制作(和读取)的......而不是簧片触针。

在以前尝试的这种"基于缩进"的数据存储系统中,缩进是二进制代码。 有缩进代表 1,没有缩进代表 0。

这些早期系统中使用的聚合物基材不仅难以生产,而且也不是很稳定或可精细加工。 这就是弗林德斯聚合物的优势所在。

它的灵敏度足以精确调整每个缩进的深度。 因此,数据不再通过双态二进制代码存储,而是通过三态三元代码存储,其中没有压痕为 0,0.3 至 1.0 纳米深度的压痕为 1,1.5 至 2.5 纳米深度的压痕为 2。

与二进制编码相比,这一功能将系统的数据密度提高了四倍。

更重要的是,在聚合物被加热到 140 ºC (284 ºF) 并保持 10 秒钟之前,这些压痕仍然完好无损,可以读取,从而将其擦除。 然后就可以用新的数据重新写入薄膜。 在迄今为止进行的测试中,这种材料经过四次写入-读取-擦除-重写循环后仍能正常工作。

此外,缩写过程可以在室温下进行,从而使系统的能耗要求相对较低。

"这项研究揭示了在探针式机械数据存储中使用简单、可再生的多硫化物的潜力,为当前技术提供了一种潜在的低能耗、高密度和更可持续的替代方案,"弗林德斯科学与工程学院博士生 Mann 说。

有关这项研究的论文最近发表在Advanced Science杂志上。

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