Hårddiskarna kan lagra tio gånger mer tack vare ny upptäckt

2021-06-07 14:00  

Med grafen och värme kan hårddiskars lagringskapacitet tiofaldigas och göras mer slitstarka. Detta enligt ny forskning från universitetet i Cambridge.

En hårddisk av traditionell typ består av en skiva med information och en läsarm som läser av informationen. Skivorna skyddas av ett kolbaserat lager för att undvika skador. I takt med den tekniska utvecklingen har tjockleken på lagret sedan 1990 minskat från 12,5 till drygt 3 nanometer. Det har varit en bidragande orsak till att hårddiskarnas lagringskapacitet samtidigt blivit i snitt fyra gånger större. 

Men strävan efter bättre hårddiskar fortsätter givetvis, och så även kampen för att minska tjockleken på det skyddande lagret. Och nu visar forskning från Grafencentret i Cambridge, som är en del av universitetet, att just grafen kan vara nyckeln.

Läs mer: Gamla däck ger grafen som förstärker betong

Tar mindre plats och ger bättre skydd

Grafen är en allotrop – en annan form – av grundämnet kol. Det leder ström väldigt bra, är urstarkt och superlätt. Grafen liknar grafit, som också är en allotrop, men skiljer sig genom att vara extremt tunt. Alltså precis vad som behövs för utvecklingen av hårddiskar. 

Det forskarna gjorde var att ersätta det tre nanometer tjocka kolbaserade lagret med mellan ett och fyra lager grafen (ett lager är endast ett atomlager tjockt). Hårddiskarna med grafen testades sedan utifrån en mängd parametrar, som friktion, slitage, korrosion och stabilitet. Testerna visar att grafenlösningen inte bara överträffar den tidigare tekniken genom att ta mindre plats, utan även ger bättre skydd och minskad friktion. 

Forskarna testade också en teknisk lösning vid namn HAMR (Heat-Assister Magnetic Recording), som går ut på att värma upp hårddisken för att öka dess lagringskapacitet. Med dagens kolbaserade lager klarar inte hårddiskar av den höga temperaturen, men skyddade av ett grafenlager går det.

Läs mer: Deras ”gröna” grafen löser supermaterialets problem

"Potential för massanvändning av grafen"

Kombinationen av värmetekniken och skyddslagret av grafen gjorde att hårddiskarna klarade av att lagra tio terabyte per kvadrattum, jämfört med dagens hårddiskar som klarar drygt en. 

Om hårddiskars datadensitet kan tiofaldigas samtidigt som slitaget på dem minskar är det ett stort steg mot en mer hållbar värld, enligt studien. 

”Forskningen visar de utmärkta egenskaperna hos grafen för magnetisk media med ultrahög lagringstäthet. Med tanke på att hårddiskar för lagring av runt en miljard terabyte producerades under 2020 indikerar resultaten en potential för massanvändning av grafen i banbrytande teknik”, säger Andrea Ferrari, professor i nanoteknologi och föreståndare för Cambridge grafencenter, i en kommentar till universitetets hemsida.

Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications, och har gjorts tillsammans med forskare i Indien, Schweiz, Singapore och USA. 

Henning Eklund

Mer om: Grafen Grafit

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt