تخزن المعلومات في مواضع باستخدام ذرات كلور منفردة على سطح نحاسي

تح بحث علمي جديد آفاقا جديدة في تكنولوجيا تخزين المعلومات تسمح بتصنيع أجهزة بالغة الصغر قادرة على تخزين كميات كبيرة من المعلومات، باستخدام شرائح ذاكرة تخزن المعلومات فيها ذرة تلو ذرة.

وقد طور علماء هولنديون شريحة ذاكرة يمكن إعادة الكتابة عليها ويمكنها أن تخزن المعلومات في مواضع ذرات كلور منفردة على سطح نحاسي.

وتعادل كثافة تخزينالمعلومات فيها أكثر بمرتين أو ثلاثة في القيمة الأُسية لتخزين الأقراص الصلبة الحالية أو تكنولوجيا شرائح الذاكرة الصغيرة (الفلاش ميموري).

وتنشر تفاصيل هذا الكشف العلمي في مجلة “The journal Nature Nanotechnology”.

وعمل فريق البحث، بقيادة الدكتور ساندر أوتي، في جامعة ديلفت التكنولوجية على شريحة ذاكرة بحجم كيلوبايت واحد، وكل بت (أصغر وحدة لنقل المعلومات) من المعلومات فيها يتمثل بموضع ذرة كلور مفردة، وكان الفريق قادرا على الوصول إلى كثافة تخزين لـ 500 تيرابت في بوصة مربعة واحدة.

ويقول د. أوتو “نظريا، ستسمح كثافة التخزين هذه بوضع كل الكتب التي انتجتها البشرية على مساحة طابع بريدي واحد”.

أو بقياس آخر، كل محتوى مكتبة الكونجرس الأمريكي يمكن أن يخزن في مكعب عرضه 0.1 ملم.

واستخدم الباحثون مجهر خاص (STM) فيه إبرة حادة تستكشف الذرات على السطح واحدة بعد أخرى.

مجهر يتعامل مع الذرات من نوع scanning tunneling microscope

مستقبل واعد

وسمح ذلك للباحثين بتحريك الذرات باسلوب يصفه الدكتور أوتي بأنه أشبه بتحريك قطع “sliding puzzle”، أي تلك الألغاز التي يتم حلها بتحريك مربعاتها لتشكيل الصورة المطلوبة.

وأوضح أوتي: “يتألف كل (بت) من المعلومات من موضعين على سطح من ذرات النحاس، وذرة كلور واحدة التي يمكن أن نسحبها الى الأمام أو الخلف بين هذين الموضعين”.

وأكمل “إذا كانت ذرة الكلور في أعلى موضع، سيكون ثقب تحتها، نسمي ذلك 1. وإذا كان الثقب الفارغ في الموضع الأعلى وذرة الكلور في الأسفل يكون البت 0”.

ولأن ذرات الكلور تكون محاطة بذرات كلور أخرى (ما عدا المواضع قرب الثقوب) ستحفظ كل منها الأخرى في مكانها المحدد.

لهذا السبب يعتقد فريق البحث في جامعة ديلفت أن طريقتهم أكثر استقرارا من الطرق التي تستخدم ذرات حرة وأكثر ملاءمة لتطبيقات تخزين المعلومات العملية.

واثباتا للمبدأ الذي استند عليه بحثهم، شفر الفريق مقطعا من محاضرة شهيرة للفيزيائي ريتشارد فينمان على مساحة بعرض 100 نانوميترز.

وعلى الرغم من المستقبل الواعد لهذا الطريقة، فأنها مازالت غير جاهزة للاستخدام في العالم الواقعي حتى الآن، فتخزينالمعلومات المستقر فيها قد لا يتم الا تحت درجة حرارة (- 196 درجة مئوية)، وما زالت عملية الكتابة والقراءة المفردة بطيئة بمقياس الدقائق.

لكن الدكتور أوتي يقول “عبر هذا الإنجاز اقتربنا بالتأكيد بخطوة كبيرة” من الهدف.

المصدر: بي بي سي