Кварцевые диски памяти — долговременное архивное хранение информации вместо CD дисков

Современный кварцевый диск сможет хранить террабайты информации вечно.

В качестве уникального носителя информации можно использовать кварцевое стекло. Это открытие ученые Саутгэмптона сделали еще в далеком 2013-ом. Благодаря своей прочности, физическим характеристикам и химической инертности оно оказалось незаменимым хранителем терабайтов.

Диск из него спокойно вмещает до 360ТБ и имеет неограниченный срок эксплуатации и хранения. При этом он выдерживает температуру до тысячи градусов и может уцелеть при любом пожаре и возгорании. Диск устойчив к хранению в условиях повышенной влажности и к другим экстремальным условиям.

Успешно удалось записать и считать информацию с 5-мерного носителя в кварцевом стекле. В «кристаллах памяти» изготовленных из плавленого кварца вся информация записывается в 5 измерениях: это координаты в 3Dпространстве, размер и ориентация. 2 последние характеристики регулируются благодаря интенсивности лазерного луча.

Как происходит запись?

Во время научного эксперимента в кристалл был вписан текстовый файл в 300Кбайт. Записывался файл при помощи фемтосекундного лазера с длиной волны 1 030нм, импульсами каждый по 8 мкДж длиной 280 фемтосекунд частотой 200кГц. Процесс происходил при помощи послойного прожигания в нем точек на расстоянии 5мкм друг от друга в толщине 140мкм вглубь.

При записи на диск из кварца данные ложатся многослойно: не просто на поверхность диска, как на CD и DVD, но на толщину объема. Поэтому каждый луч наносит несколько ячеек данных. Авторы называют эту технологию многоуровневой объемной памятью. Выжженные лазером точки смогут изменить оптические параметры кристалла и поляризацию проходящего сквозь него светового пучка.

Информацию можно обнаружить при помощи сильнейшего оптического микроскопа. Во время первоначального исследования ученые пользовались оборудованием Олимпус BX 51.

Область применения

Область применения такого хранителя информации может быть достаточно обширной. Носители этого типа будут востребованы теми организациями, которые будут работать с большими объемами информации. Диск будет дозаписываемым, поэтому сохранять на нем будет можно фото- и видеоархивы, любимые фильмы и сериалы. Это будет незаменимый хранитель информации для архивов и библиотек, видеостудий.

По сравнению с распространенными сейчас CD дисками кварцевое стекло может хранить информацию неограниченное количество времени. В то время как с CD дисков покрытие начинает отваливаться кусками уже через пару-тройку лет использования, а основа может начать темнеть.

При температуре 190 градусов срок жизнеспособности наноструктурированного кварцевого стекла исчисляется несколькими миллиардами лет. Вся размещенная на диске информация остается целостной до тех пор, пока непосредственно цельным остается сам носитель. То есть уничтожить информацию можно только направленным механическим действием — например, ударом молотка.

Необходимо отметить, что параллельно разрабатываются диски на других устойчивых к внешним воздействиям материалах. Например известны разработки на сапфире. Информация на сапфировом диске может храниться десятки тысяч лет. Этот материал также выдерживает температуры до 2 000 градусов и обладает устойчивостью к агрессивным средам и твердостью.

Кристалл Супермена в России

Вышеозвученный проект входит в состав более глобальной программы «Femtoprint», средства на которую выделяются Евросоюзом. Помимо этого проекта аналогичные разработки производились в химико-технологическом университете им.Менделеева.

1-террабайтный диск созданный по этой технологии уже представлен в мае 2016 года российскими учеными. На него умещается около 500 кинофильмов высокого качества записи. То есть весь архив Госфильмофонда можно уместить на 150 дисках. При демонстрации своего изобретения ученые показывали диск диаметром 3см и толщиной 4 мм.

Кварцевый диск в просторечии уже получил название «кристалл Супермена» благодаря своей похожести на «кристаллы памяти», упоминающиеся в этом фильме.