Hard disk-uri de până la 20 ori mai încăpătoare, posibile în următorii ani

Puține dispozitive electronice se pot lăuda cu o istorie atât de lungă și cu evoluția de care au avut parte hard disk-urile mecanice, a căror capacitate de stocare a crescut constant de-a lungul celor 57 ani de carieră, fără ca inovațiile cerute să prezinte obstacole de nesurmontat. Chiar și acum, când spațiul de stocare oferit depășește cu mult pragul de 1TB, hard disk-urile cu platane rotative mai au loc de îmbunătățiri și promit majorarea capacității de încă 20 ori, înainte ca limitările fizice să facă imposibilă continuarea procesului de miniaturizare.

Cum funcționează

Prin tehnologiile actuale, datele sunt păstrate pe hard disk în sistem binar (1 și 0) magnetizând mici grupuri de atomi pe suprafața de înregistrare a dispozitivului. Pentru a crește spațiul de stocare și acomoda mai multe date pe hard disk, producătorii hardware depun eforturi considerabile pentru a apropia cât mai mult grupurile de atomi și micșora dimensiunea fiecărui cluster magnetizat. Problema este că dacă dimensiunea și distanța dintre clusterele înregistrate se reduce prea mult, câmpul magnetic atribuit fiecărui cluster începe să interfereze cu cel adiacent, făcând imposibilă determinarea exactă a polarității nord-sud și citirea datelor depozitate.

Prin eforturile lui Kristen von Bergmann - fizician la Universitatea din Hamburg, densitatea de stocare atinsă cu hard disk-urile actuale ar putea crește mult peste limitele considerate în prezent de nedepășit. Acesta propune nimic mai puțin decât răsucirea câmpurilor magnetice în forma unor vortexuri, evitând astfel formarea de punți magnetice între clustere de date adiacente. Efectul prezis încă din anii 1960 de fizicianul britanic Tony Skyrme a fost demonstrat în materiale cu proprietăți magnetice, dar până acum nimeni nu a reușit să controleze cu acuratețe crearea și distrugerea acestor vortexuri magnetizate, referite sub denumirea skyrmions.

Un nou sistem de răcire

Cu ajutorul unui microscop electronic special adaptat pentru a trimite un fascicul de curent polarizat, von Bergmann a reușit să creeze grupuri de skyrmioni formate din clustere cu numai 300 atomi, măsurând câțiva nanometri în diametru. La fel ca un hard disk, dispozitivul poate citi clusterele individuale, sau șterge date anulând polarizarea acestora.

Teoretic, un hard disk care folosește tehnologia dezvoltată de fizicianul von Bergmann ar putea acomoda de 20 ori mai multă informație decât soluțiile de stocare disponibile în prezent. Problema este că în forma actuală tehnologia necesită păstrarea suprafeței de înregistrare la o temperatură de 4.2 grade kelvin, folosind un sistem de răcire pe bază de heliu lichid, iar încercarea de citire a informațiilor depozitate funcționează în numai 60% din cazuri. Indiferent de limitările acestei primei încercări, pasul făcut marchează depășirea unui obstacol major în evoluția hard disk-urilor, ce lasă loc pentru noi îmbunătățiri în direcția creșterii capacității de stocare.