Chinesische Forscher entwickeln revolutionäre 200-TByte-Scheibe: Hunderte Schichten für unvorstellbare Speicherkapazität

Die Evolution der Speichermedien: Von CD über DVD bis hin zur revolutionären 200-Terabyte-Scheibe

Eine CD kann bis zu 700 Megabyte aufnehmen, eine DVD bis zu 8,5 Gigabyte und eine Blu-ray sogar bis zu 100 Gigabyte. Aktuell arbeiten chinesische Wissenschaftler an einer Scheibe, die bis zu 200 Terabyte speichern kann.

Es wird erwartet, dass eine Vielzahl von Schichten die Speicherkapazität optischer Datenträger auf das Niveau von Petabits erhöhen wird.

Optische Medien gelten als veraltet und gehören irgendwie in die 80er Jahre. In der Welt der Computertechnologie sind sie längst verschwunden; moderne PCs verfügen schon lange nicht mehr über passende Laufwerke. Auch in der professionellen Archiv-Technik haben optische Medien noch eine Weile überlebt, aber selbst Sony hat sein Optical Disc Archive mittlerweile aufgegeben. Von neueren Entwicklungen wie der von Folio Photonics hat man ebenfalls schon lange nichts mehr gehört – das Unternehmen plant zumindest in diesem Jahr die Entwicklung eines Prototypen.

Chinesische Forscher entwickeln neue Methode zur Erhöhung der Speicherkapazität

Forscher aus China, die an der University of Shanghai for Science and Technology (USST) und dem Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) tätig sind, haben eine neue Methode entwickelt, um die Speicherkapazität signifikant zu erhöhen. Diese Methode wird als dye-doped photoresist (DDPR) mit aggregation-induced emission luminogens (AIE-DDPR) bezeichnet und wurde in einem Artikel in der Fachzeitschrift Nature vorgestellt.

Einerseits streben sie danach, die CD in ein dreidimensionales Speichermedium umzuwandeln, indem sie hunderte von Schichten verwenden, die jeweils nur einen Mikrometer dick sein sollen. Andererseits behaupten sie, dass sie mit ihrer Technik die optische Beugungsgrenze der aufgezeichneten Punkte überwunden haben.

Für die Beschreibung werden zwei Laser verwendet: ein 515-nm-Femtosekunden-Laser und ein ringförmig fokussierender 639-nm-Laser. Der erste Laser startet die Polymerisierung an einem Punkt, während der zweite Laser diese wieder deaktiviert. Dies soll laut den Forschern dazu führen, dass ein Aufnahmefleck mit einer ungewöhnlich großen Größe entsteht. Auch für das Auslesen werden zwei Laser benötigt, jedoch sind Details zum verwendeten Verfahren noch nicht bekannt.

Neue Technologie ermöglicht langfristige Archivierung von CDs

Es ist möglich, die Scheiben auf den üblichen Produktionsstraßen von CDs herzustellen, einschließlich des Auftragens von Fotolack (DDPR). Die Forscher erwarten, dass die Technologie eine Haltbarkeit von 50 bis 100 Jahren hat, was sie besonders interessant für die Langzeitarchivierung macht.

Im Vergleich zur Festplatte ist eine 12-cm-CD etwas größer als eine klassische 3,5-Zoll-Festplatte. Die Spurbreite von 70 nm entspricht ungefähr der von Festplatten, die vor einigen Jahren hergestellt wurden. Eine solche CD kann rund 1 TByte pro Seite speichern, während das chinesische Verfahren eine Festplatte mit 100 Scheiben grob vergleichbar macht. Im Moment passen die Hersteller etwa zehn Scheiben mit einer Dicke von 0,5 bis 0,6 Millimeter in die Gehäuse. Im Gegensatz dazu wäre eine CD mit 200 Schichten von je 1 Mikrometer nur 0,2 Millimeter dick, während bei einer klassischen CD noch 1 Millimeter für den Träger übrig wäre.

Es ist fraglich, ob das Verfahren jemals bereit sein wird, um auf den Markt zu kommen. Neben der Speicherkapazität ist auch die Geschwindigkeit ein entscheidender Faktor. Die Rotationsgeschwindigkeit der Medien ist begrenzt und es ist unklar, ob die Technik in der Lage sein wird, mehr als ein Bit gleichzeitig zu schreiben.

Mit einer Geschwindigkeit von nur wenigen Megabyte pro Sekunde, wie sie die letzten CD-Brenner hatten, würde es mehrere Tage dauern, um eine einzelne Disk vollständig zu beschreiben.