Grafenbaserede diske sikrer sikker opbevaring

(Phys.org) —Swinburne University of Technologys forskere har vist potentialet i et nyt materiale til at transformere sikker optisk informationslagring.

I deres seneste forskningsartikel offentliggjort i Videnskabelige rapporter , forskere Xiangping Li, Qiming Zhang, Xi Chen og professor Min Gu demonstrerede potentialet til at optage holografisk kodning i en grafenoxidpolymerkomposit.

"Konventionelt, information optages som binære data på en disk. Hvis disken er gået i stykker, oplysningerne kan ikke hentes, " Direktør for Center for Mikrofotonik i Swinburne, Professor Min Gu, sagde.

"Dette er en stor driftsomkostning i store datacentre, som består af tusindvis af disk-arrays med flere fysiske dubletter af data. Det nye materiale tillader udvikling af super-diske, som vil gøre det muligt at hente information - selv fra ødelagte stykker."

Grafenoxid ligner grafen, opdaget af Andre Geim og Konstantin Novoselov, som modtog Nobelprisen i fysik i 2010 for denne banebrydende opdagelse. Grafen er meget stærkt, lys, fleksibel, næsten gennemsigtig, og er en fremragende leder af varme og elektricitet.

Grafenoxid har lignende egenskaber, men har også en fundamental fluorescerende egenskab, der kan bruges i biobilleddannelse og til multimode optisk optagelse.

Ved at fokusere en ultrakort laserstråle på grafenoxidpolymeren, forskerne skabte en 10-100 gange stigning i brydningsindekset for grafenoxidet sammen med et fald i dets fluorescens. (Brydningsindekset er et mål for bøjningen af ​​lys, når det passerer gennem et medium.)

"Den unikke egenskab ved den gigantiske brydningsindeksmodulation sammen med den fluorescerende egenskab af grafenoxidpolymeren tilbyder en ny mekanisme til multimode optisk optagelse, " sagde professor Gu.

For at demonstrere gennemførligheden af ​​mekanismen, forskerne kodede billedet af en kænguru i et computergenereret hologram. Hologrammet blev derefter gengivet som en tredimensionel optagelse af grafenoxidpolymeren. De krypterede mønstre i hologrammet kunne ikke ses som et normalt mikroskopbillede, men kunne hentes i diffrakteret tilstand.

"Det gigantiske brydningsindeks for dette materiale viser løfte om at fusionere datalagring med holografi til sikkerhedskodning, " sagde professor Gu.

"Denne spændende funktion øger ikke kun niveauet af lagersikkerhed, men hjælper også med at reducere driftsomkostningerne for store datacentre, der er afhængige af flere fysiske dubletter for at undgå tab af data."

Forskerne siger, at det også kan revolutionere fladskærms-tv og solcelleteknologi.

"Vigtigere, grafen er blevet anset for at være en revolutionerende erstatning for silicium, som er platformen for aktuelle informationsteknologier baseret på elektronik, " sagde Dr. Xiangping Li.

"Det gigantiske brydningsindeks, vi opdagede, viser løftet om grafen til at fusionere elektronik og fotonik til platformen for næste generation af informationsteknologier."