Revolúcia v ukladaní dát na molekulárnej úrovni

V ére, kde sa digitálne informácie množia exponenciálnym tempom, sa vedci neustále snažia nájsť menšie a efektívnejšie spôsoby, ako ich uchovávať. Predstavte si, že by ste mohli uložiť obsah tisícov DVD na ploche veľkosti poštovej známky. Tento futuristický koncept sa priblížil k realite vďaka prelomovému objavu tímu z Manchesterskej univerzity.

Srdcom tohto pokroku je koncept známy ako jednomolekulový magnet (SMM). Na rozdiel od bežných magnetov, ktoré sa skladajú z miliárd atómov, SMM je jediná molekula, ktorá si dokáže udržať magnetické pole. To znamená, že teoreticky by každá molekula mohla uchovávať jeden bit informácie, či už ako 1 alebo 0.

Kľúčom k tomuto objavu je použitie dysprózia, kovu zo skupiny lantanoidov, ktorý má jedinečné vlastnosti umožňujúce molekule zachovať si svoju magnetickú orientáciu aj pri vystavení vonkajším vplyvom. Tento jav, známy ako magnetická hysterézia, je základom pre stabilné ukladanie dát. V podstate sa molekula správa ako miniatúrny prepínač, ktorý si pamätá svoju poslednú polohu, či už „zapnutú“ alebo „vypnutú“.  

^{Zdroj Foto: Jamie Kidston/ANU}

Najväčšou výzvou pri vývoji SMM bola vždy teplota. Predchádzajúce verzie fungovali len pri extrémne nízkych teplotách, blízkych absolútnej nule (-273,15 °C), čo si vyžadovalo drahé a zložité chladenie pomocou tekutého hélia. Tím z Manchestru však dosiahol významný pokrok. Ich nová molekula si udrží magnetickú pamäť až do teploty -213 °C (60 Kelvinov). 

Hoci je to stále extrémne chladné, táto teplota je dosiahnuteľná pomocou bežnejšieho a lacnejšieho tekutého dusíka. Tento pokrok je kľúčový, pretože otvára dvere k praktickému využitiu tejto technológie. Ak by sa podarilo túto technológiu zdokonaliť, hustota ukladania dát by sa mohla zvýšiť až stonásobne v porovnaní so súčasnými pevnými diskami. To by znamenalo, že by sme mohli uložiť obsah približne 25 000 DVD diskov na ploche veľkej ako poštová známka.  

Cesta od laboratórneho objavu k funkčnému zariadeniu je však ešte dlhá. Vedci teraz čelia ďalšej veľkej výzve: ako efektívne a spoľahlivo zapisovať a čítať dáta z jednotlivých molekúl v masovom meradle. Tento problém si vyžaduje ďalší vývoj v oblasti nanotechnológií.  

Zdroj: newatlas.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}