< p class = "meta"> Av Liam Tung | 7. juni 2021 – 10:39 GMT (11:39 BST) | Tema: Maskinvare
Fra raskere lading av batterier og tynnere sjetonger kalles grafen noen ganger for “vidunderlig materiale”. Og nå ser forskere på å bruke den til å pusse opp harddisker (HDDer).
HDD-er er billigere enn raskere, mer kompakte Solid State Drives (SSD-er), som har fordelen av ingen bevegelige deler, og som nå er allestedsnærværende på smarttelefoner, og brukes i mange av de nyeste bærbare datamaskinene.
Men forskere ved University of Cambridge Graphene Centre håper å puste nytt liv i den gamle harddisken ved å bruke grafen til å lage harddisker med ultrahøy tetthet.
I en ny artikkel publisert i Nature beskriver Cambridge-forskerne hvordan de har brukt grafen til å lage harddisker som kan lagre 10 ganger mer data enn dagens harddisker.
Deres anvendelse av grafen fokuserer på å erstatte de for tiden brukte karbonbaserte lagene (COC) som brukes til å beskytte en harddisks snurrende tallerkener når data blir raskt skrevet til dem fra harddiskens lese-/skrivehoder. For å oppnå høyere HDD-tettheter har produsentene redusert avstanden mellom hodet og tallerkenen.
Som forskerne bemerker, har COC-tykkelsen krympet fra 12,5 nm på 1990-tallet til rundt 3 nm i dag, noe som gir en nåværende lagringstetthet på omtrent en terabyte (1 TB) per kvadratmeter.
Forskerne har vist at de kan bruke grafens tynne – ett atom tykt – sterke og glatte egenskaper for å øke HDD-tettheten med 10 ganger.
Forskerne forventer at grafenbelegg, som muliggjør et beskyttende lag under 2 nm, kan muliggjøre utvikling av fire til ti TB per HDD med arealdensitet, hvis produsenter bruker opptaksteknologier som varmeassistert magnetisk opptaksteknologi (HAMR) og HAMR + litt mønstrede medier, sier de i avisen.
Grafen, et enkelt lag med grafitt, ble bare oppdaget av professor Andre Geim og dr Kostya Novoselov, i 2004 ved University of Manchester. Paret vant en Nobelpris i fysikk i 2010 for sitt arbeid med grafen, så det er fortsatt tidlige dager for undermaterialet.
Cambridge-forskerne erstattet kommersielle p-piller med ett til fire lag grafen. Deretter testet de friksjon, slitasje, korrosjon, termisk stabilitet og smøremiddelkompatibilitet.
Cambridge rapporterer at grafen muliggjør en todelt reduksjon i friksjon og gir bedre korrosjon og slitestyrke enn toppmoderne COC. Et enkelt grafenlag reduserer korrosjon med 2,5 ganger, sa de.
“Å demonstrere at grafen kan tjene som beskyttende belegg for konvensjonelle harddisker og at det er i stand til å motstå HAMR-forhold, er et veldig viktig resultat,” sa Dr. Anna Ott fra Cambridge Graphene Centre, en av medforfatterne av studien.
“Dette vil videreutvikle utviklingen av nye harddiskstasjoner med høy tetthet.”
“Tatt i betraktning at det i 2020 ble produsert rundt 1 milliard terabyte med fersk HDD-lagring, indikerer disse resultatene en rute for masseanvendelse av grafen i banebrytende teknologier,” sa professor Andrea Ferrari, direktør for Cambridge Grafensenter.
Relaterte emner:
PC-er Servere Lagring Nettverksdatasentre 