Жёсткие диски из графена могут содержать в 10 раз больше данных

Прослушать статью (бета)

Новое исследование Кембриджского центра графена демонстрирует, что графен может использоваться для жёстких дисков сверхвысокой плотности (HDD) с десятикратным приростом вместимости по сравнению с нынешними технологиями.

Исследование проводилось во всем мире в сотрудничестве с командами Университета Эксетера, Индии, Швейцарии, Сингапура и США.

Жёсткие диски впервые появились в 1950-х годах, но их использование в качестве запоминающих устройств в персональных компьютерах началось только с середины 1980-х годов. Они становились всё меньше по размеру и плотнее по количеству хранимых байтов.

В то время как твердотельные накопители устанавливаются преимущественно в мобильных устройствах, жёсткие диски по-прежнему используются для хранения файлов в настольных компьютерах, в основном из-за их низкой стоимости.

Жесткие диски содержат два основных компонента: пластины и головку. Данные записываются на пластины с помощью магнитной головки, которая быстро перемещается над ними при их вращении. Пространство между пластинами постоянно уменьшается, чтобы обеспечить более высокую плотность.

В настоящее время значительную часть этого промежутка занимают покрытия на углеродной основе (COC) — слои, используемые для защиты пластин от механических повреждений и коррозии.

Плотность данных жестких дисков увеличилась в четыре раза с 1990 года, а толщина COC была уменьшена с 12,5 нм до примерно 3 нм, что соответствует одному терабайту на квадратный дюйм. Теперь графен позволяет увеличить этот параметр в 10 раз.

Помимо своей непревзойдённой тонкости, графен обладает всеми идеальными свойствами внешнего покрытия для жёстких дисков с точки зрения защиты от коррозии, низкого трения, износостойкости, твёрдости, совместимости со смазочными материалами и гладкости поверхности.

Графен позволяет вдвое снизить трение и обеспечивает лучшую коррозийную защиту и износостойкость, чем современные решения. Фактически, один единственный слой графена снижает коррозию в 2,5 раза.

Кембриджские учёные перенесли графен на жёсткие диски из и протестировали тепловую магнитную запись (HAMR) — новую технологию, которая позволяет увеличить плотность хранения за счёт нагрева записывающего слоя до высоких температур.

Таким образом, графен в сочетании с HAMR может превосходить существующие жёсткие диски, обеспечивая беспрецедентную плотность данных, превышающую 10 терабайт на квадратный дюйм.

Анна Отт из Кембриджского центра графена — один из соавторов исследования — сказала: «Демонстрация того, что графен может служить защитным покрытием для обычных жестких дисков и выдерживать условия HAMR, является очень важным результатом. Это будет способствовать дальнейшему развитию новых жестких дисков с высокой плотностью записи».

Скачок плотности данных на жестких дисках в 10 раз и значительное снижение степени износа имеют решающее значение для достижения более устойчивой и долговечной записи магнитных данных.

Андреа Феррари, директор Кембриджского центра графена, добавляет: «Эта работа демонстрирует превосходные механические, коррозионные и износостойкие свойства графена для магнитных носителей сверхвысокой плотности хранения. Учитывая, что в 2020 году было произведено около одного миллиарда терабайт новых жёстких дисков, эти результаты указывают путь для массового применения графена в передовых технологиях».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.