L'uso del grafene nella produzione di dischi rigidi aumenterà la densità di registrazione di dieci volte rispetto agli HDD standard attualmente in uso. Questa conclusione è stata raggiunta dagli scienziati del Cambridge Graphene Center, dall'Università di Exeter e dai loro colleghi provenienti da India, Svizzera, Singapore e Stati Uniti. Hanno condotto uno studio corrispondente, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications.
I dischi rigidi sono stati utilizzati come dispositivi di archiviazione primari dalla metà degli anni '80. Da allora, sono diminuite di dimensioni e la densità di registrazione dei dati è aumentata in modo significativo. Sebbene le unità a stato solido siano utilizzate principalmente nei dispositivi mobili in questi giorni, i dischi rigidi continuano a essere un prodotto popolare per i computer desktop, principalmente a causa del loro prezzo più conveniente.
I componenti principali di un disco rigido sono i piatti e una testina magnetica utilizzati per scrivere e leggere i dati. Per garantire una maggiore densità di registrazione, lo spazio tra i piatti e le testine di lettura è in costante diminuzione e attualmente la maggior parte di questi spazi è occupata da un rivestimento in carbonio progettato per proteggere i piatti da danni meccanici e corrosione. La densità di scrittura del disco rigido è quadruplicata dal 1990 a 1 Tbit/in² (fino a 2 Tbit/in² quando si utilizza HAMR) e lo spessore del rivestimento protettivo sui piatti è diminuito da 12,5 nm a circa 3 nm.
I ricercatori hanno utilizzato da uno a quattro strati di rivestimento in grafene invece del tradizionale rivestimento protettivo, quindi hanno testato le piastre per verificare l'usura, la corrosione, la stabilità termica e la compatibilità con i lubrificanti. Si è scoperto che il rivestimento in grafene non è solo significativamente più sottile, ma ha anche proprietà necessarie per rivestire le piastre del disco rigido in termini di protezione, riduzione dell'attrito, maggiore resistenza all'usura, levigatezza della superficie, durezza e compatibilità con i lubrificanti.
Il grafene può dimezzare l'attrito e fornire anche una protezione significativamente migliore contro la corrosione e l'usura rispetto alle soluzioni attualmente utilizzate. Un solo strato di grafene è 2,5 volte più efficace nel resistere alla corrosione.
Gli scienziati hanno anche testato la registrazione termomagnetica (HAMR), che può aumentare significativamente la densità dei dati su un piatto riscaldando lo strato di registrazione a temperature elevate. Qui, l'uso del grafene consente di ottenere una densità di registrazione senza precedenti di oltre 10 Tbit/in². Gli scienziati notano che il salto significativo in termini di aumento della densità di registrazione e di aumento della durata è un grande passo avanti verso la creazione di dischi rigidi più affidabili in grado di memorizzare grandi quantità di dati.
“Dimostrare che il grafene può fungere da rivestimento protettivo per i dischi rigidi convenzionali e che può resistere alle condizioni HAMR è molto importante. Ciò aiuterà ulteriormente lo sviluppo e l'emergere di nuovi dischi rigidi ad alta densità ", ha affermato Anna Ott, ricercatrice del Cambridge Graphene Center che ha partecipato allo studio.
2021-06-07 19:46:19
Autore: Vitalii Babkin