کاربرد نانو در الکترونیک
فناوری نانو ذخیره سازی داده ها را در آینده تغییر می دهد؟

نانو و ذخیره سازی داده ها

از ابتدای هزاره جدید، فناوری نانو موضوعی داغ در رسانه و صنعت فناوری بوده است. در طی این مدت زمان، بر این نکته که دقیقا با فناوری نانو چه کارهایی می توان انجام داد و چه نتایجی حاصل خواهد شد مطالعات زیادی صورت گرفته است. به عنوان مثال، برخی معتقدند فناوری نانو توانایی تمدید زندگی انسان را دارد، در حالی که برخی دیگر فکر می کنند که این تکنولوژی فقط ابزاری است برای کمک به ما در انجام کارهایی که اکنون انجام می دهیم اما در سطح پیشرفته تری.

همچنین در مورد بازه های زمانی این پیشرفت های فناوری نانو اختلاف نظر وجود دارد. برخی فکر می کنند که نانو فناوری طی یک یا دو دهه نقش خیلی مهمی را در زندگی ما بازی خواهد کرد، در حالی که برخی دیگر فکر می کنند تأثیر واقعی آن به مدت زمان قابل توجهی طول می کشد.

 

بنابراین، با چنین نظرات و مباحث متنوعی پیرامون فناوری نانو، فکر کردیم نگاهی عمیق تر به این موضوع جالب بیندازیم و به سؤال زیر توجه کنیم …

  • فناوری نانو چیست و چه معنایی برای آینده ذخیره داده ها دارد؟

نانو و ذخیره داده ها

فناوری نانو چیست؟

نانوتکنولوژی یک کلمه جدید اما پرتکراری است که در اواخر دهه نود ایجاد شده است، که خود به سادگی پدید آوردنده فن آوری هایی است که مواد را در مقیاس نانومتر ایجاد می کنند. برای اینکه بتوانید مقیاس یک نانومتر را درک کنید، می توانید 100 ذره با ابعاد 100 نانومتر را در کنار هم قرار دهید تا ضخامت برابر با عرض یک موی انسان داشته باشید.

 

هنگامی که مواد معمولی را در ابعاد نانو دستکاری می کنید، خواص آنها تغییر می کند. این امر به این دلیل است که به طور کلی نانوذرات دارای سطح مقطع بسیار بزرگتر نسبت به ذرات بزرگتر هستند و باعث می شود آنها واکنش بیشتری نشان دهند.

فناوری نانو امروزه در بسیاری از زمینه ها به طور مكرر مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال اتومبیل ها با یک نانو چسب مخصوص رنگ می شوند که باعث می شود آب و باران در قسمت بدنه خودرو جریان پیدا کند و از زنگ زدگی آنها جلوگیری می کند. از نانوذرات هیدروکسی اپاتیت در تولید خمیردندان با هدف ترمیم خراش های ریز در سطح دندان ها استفاده می شود.

 

نانو در ذخیره سازی اطلاعات
nano data

 

فناوری نانو در ذخیره سازی داده ها

 

روند استفاده از دستگاه های کوچکتر و کوچکتر چیز جدیدی نیست. در دهه 70 و 80 ، کلمه رایج “مینی mini و میکرو micro” بود در حالی که امروز آن نانو است.

آنچه بسیاری از مردم متوجه نیستند این است که استفاده از فناوری نانو در فناوری رایانه سالهاست که وجود دارد. تراشه های حافظه مبتنی بر فلش که امروزه در رایانه ها و دوربین ها مورد استفاده قرار می گیرند، از مواد نیمه هادی تشکیل شده است که توسط یک لایه اکسید عایق پوشیده شده است، که ضخامت آن تنها چند نانومتر است. ذخیره و حذف داده ها در رسانه ذخیره سازی فلش تنها با استفاده از پدیده مکانیک کوانتومی و فناوری نانو امکان پذیر است.

 

 

فناوری نانو چه چیزی را می تواند به ذخیره داده ها منتقل کند؟

مزایای تراشه های حافظه مبتنی بر فلش، کارت های USB و SSD بدون کاهش اندازه فراتر از سد نانومتر امکان پذیر نیست.

اما با گذشت سالها، به دلیل افزایش داده های بزرگ، روشهای دیگری کشف شده است که هم فضای ذخیره سازی مورد استفاده را به حداقل می رساند و هم به شما امکان می دهد تا داده های بیشتری را در فضای کمتری ذخیره کنید.

تحقیقات بیشتر در زمینه ذخیره داده ها با شرکت های بیشتر و بیشتری صورت می گیرد. بیشتر آنها از فناوری نانو استفاده می کنند.

نانو و ذخیره داده ها

آینده: ذخیره داده ها با اتم ها

 

اخیراً تحقیقات اعلام شده است که می توان داده ها را مستقیماً در کوچکترین مؤلفه ممکن یعنی یک اتم ذخیره کرد! این پدیده جدید توسط دکتر ساندر اوته فیزیکدان دانشگاه صنعتی دلففت کشف شده است که از اتم های کلر استفاده می کرد.

دکتر اوت روشی را تدوین کرد که در آن اتم های کلر بر روی یک سطح مس مسطح قرار داده می شوند تا یک آرایه دو بعدی شکل بگیرد. طبق مقاله ای که توسط مایکل اشنایدر نوشته شده است، “با توزیع کمتر اتم کلر که برای پوشش کامل ضروری است، شکاف ها یا سوراخ هایی به اصطلاح “جای خالی” در آرایه ایجاد می شود. با جابجایی اتم های منفرد کلر در داخل و خارج از جای خالی این آرایه ها، می توان آن را بین دو حالت که مربوط به کد باینری آن ها و صفرها است، تغییر داد. این پایه ای است که رایانه ها کار می کنند. ”

نانو و ذخیره سازی داده ها

تیم وی با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی تحت کنترل رایانه قادر است اتم ها را از شکافی به شکاف دیگر تا زمانی که آرایه های بیتی مورد نیاز شکل بگیرد و قابل خواندن باشد، بکشاند.

این فناوری می تواند به معنای این باشد که این مرکز ذخیره سازی داده ها که از سطح یک تمبر کوچکتر است می تواند هر کتابی را که تا به امروز نوشته شده است را در خود ذخیره کند.

حتی اگر این روش در آزمایشگاه خوب عمل کند، یکی از اصلی ترین مشکلات این روش کند بودن آن است: خواندن یک بلوک 64 بیتی بسیار کوچک از داده ها یک دقیقه طول می کشد و نوشتن آن 2 دقیقه طول می کشد. علاوه بر این، این فرایند فقط در دمای 196 درجه سانتی گراد کار می کند و اتم ها فقط 2 روز در موقعیت مشخص شده قرار می گیرند…

نانو و ذخیره سازی دادهها

کاربرد نانو در الکترونیک

 

 

ذخیره داده با نانو مغناطیس

 

استفاده از اتم ها برای ذخیره داده ها توسط تیمی بین المللی متشکل از دانشمندان سوئیس، فرانسه و ایالات متحده نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق تیم قادر به ایجاد نانومغناطیس بود .

این نانومغناطیس ها با ادغام یک اتم مغناطیس به سطح سیلیکون ایجاد می شوند. برای انجام این کار، این تیم یک مولکول با یک اتم dysprosium – فلز خاکی کمیاب – ایجاد کرد که در آن داربست مولکول به عنوان وسیله ای برای اتم عمل می کند.

سپس این مولکول با استفاده از فرآیندی به نام آنیل کردن – گرمایش در 400 درجه سانتیگراد، و به دنبال آن سرمایش کند، به نانوذرات سیلیکا متصل می شود. در طی این فرآیند، داربست های مولکولی از هم پاشیده، و فقط اتم های دیسپروزیوم پراکنده شده بر روی سطح سیلیس را ترک کردند.

 

اما مسئله اصلی نانومغناطیس مانند اتم های کلر است که آهنربا فقط برای مدت کوتاهی (90 ثانیه) و در دمای 270- درجه سانتیگراد دوام می آورد.

 

 

نتیجه گیری

مطالعات مورد بحث در این مقاله به روشنی نشان می دهد كه محققان در سراسر جهان روی روشهای جدیدی برای ذخیره داده ها با استفاده از فناوری نانو كار می كنند.

با این حال، این ایده ها و روش های جدید نانو و ذخیره سازی داده ها هنوز آمادگی ورود به بازار را ندارند و تا زمانی که چنین تکنولوژی و فناوری آماده نباشد، مصرف کنندگان و کاربران سازمانی باید به استفاده از هارد دیسک و SSD ادامه دهند.

 

 

✍ ترجمه و تالیف در گروه تولید محتوای نانویاب

✅ ممنون میشیم نظرات و سوالات خودتون رو کامنت بزارید تا با کمک شما هر روز بتونیم بهتر شیم ❤