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新技术加持,一张小光盘可存储716800GB数据

CHEN

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到2025年,全球产生的数据总量预计将达到175ZB(1ZB=10亿TB)。如果将175ZB数据存储在蓝光光盘上,那么加起来的长度将是地月距离的23倍。因此,迫切需要开发能够容纳如此巨大数据量的存储技术。

近几十年来,光数据存储取得了显著的进步,但光盘的存储容量仍然有限,只有几兆兆字节。

上海理工大学、墨尔本理工大学和新加坡国立大学的研究人员现在已经通过使用富含稀土元素的掺杂上转换纳米粒子和石墨烯氧化物薄片克服了这一限制。这种独特的材料平台使得低功率光学写入纳米级信息位成为可能。

在12厘米的光盘上,估计存储容量为700TB,可以实现大幅提高的数据密度,相当于28000张蓝光光盘的存储容量。此外,该技术使用廉价的连续波激光器,与使用昂贵且体积庞大的脉冲激光器的传统光学写入技术相比,降低了操作成本。

该技术使用了一种新的纳米复合材料,它将石墨烯氧化物薄片与上转换纳米粒子结合在一起。

氧化石墨烯可以看作是一层带有不同氧基团的石墨。通过去除这些氧基来还原氧化石墨烯会产生一种被称为还原氧化石墨烯的材料,这种材料具有与石墨烯类似的特性。

亚衍射信息位已经写入纳米复合材料中,使用上转换纳米颗粒在工程照明下局部还原石墨烯氧化。氧化石墨烯的还原是由激发的上转换纳米粒子通过共振能量转移过程产生的高能量子引起的。

这项技术也为正在为下一代纳米光子器件开发的碳基芯片中的纳米结构提供了光刻的潜力。

该研究成果发表于《科学进展》(Science Advances)。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://advances.sciencemag.org/content/7/9/eabe2209

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