Gamle mineraler styrker datahukommelse

Naturens aller minste byggeklosser i en milliard år gamle bergarter kan bidra til at IT-industrien makter å lagre stadig større datamengder.

Publisert
"Mikroskopbilde på nanonivå: Den sterke magnetismen finnes i grensesjiktet mellom mineralene hematitt og ilmenitt (til høyre på dette bildet)."
"Mikroskopbilde på nanonivå: Den sterke magnetismen finnes i grensesjiktet mellom mineralene hematitt og ilmenitt (til høyre på dette bildet)."

nanoteknologi

Nanoteknologi handler om å styre naturens minste byggeklosser, atomer og molekyler, og sette dem sammen på andre måter enn naturen selv gjør det. Dermed kan forskere fremstille helt nye materialer, som åpner for store muligheter innenfor alt fra medisin til bilindustri.

For eksempel regner japanerne med at de om fem - ti år vil ha konkurransedyktige biler med brenselceller som bruker hydrogen som brennstoff. Det nyopprettede programmet Nanomat i Norges forskningsråd, støtter forskningsprosjekter med 55 millioner kroner per år i perioden 2003-2006.

Hukommelsen i avanserte datamaskiner øker i takt med utviklingen av nye materialer. Nå kan nanoteknologi basert på norsk grunnfjell styrke minnet ytterligere.

Seniorforsker Suzanne McEnroe ved Norges geologiske undersøkelse (NGU) er nylig tildelt 1,6 millioner kroner over tre år fra Norges forskningsråd for å studere magnetisme i stein. Arbeidet skjer nettopp nede på nanonivå, blant molekyler og atomer. Grunnforskningen kan blant annet få betydning innenfor romfart og sikkerhet.

Studerer magnetisme

- Vi finner naturlige elementer på nanonivå overalt rundt oss. Men før vi kan manipulere disse elementene til å gjøre hva vi vil, må vi utvikle grunnleggende kunnskap om hvordan de er produsert i naturen, og hvorfor de er stabile. På dette nivået er mineralenes egenskaper helt annerledes enn i stor skala, forklarer McEnroe.

I flere år har hun gjennom elektronmikroskop gransket mineralet ilmenitt i bergarter fra prekambrisk tid, for nærmere en milliard år siden. Da mineralet oppsto i bergarten, orienterte magnetiseringen i ilmenitten seg i nord-sør-retning. Ingenting av det som skjedde senere av forkastninger, foldinger eller kontinentaldrift, påvirket denne retningssansen: Derfor “husker” mineralet bokstavelig talt når det ble født.

- Ja, mineralet har beholdt en uventet sterk og stabil magnetisme på nanonivå i svært lang tid, mye lenger enn hva som er nødvendig for en hvilken som helst maskinvare. Her snakker vi altså om én milliard år. Funnene er overraskende, mener McEnroe.

Ekstrem hukommelse

Men kan ilmenitt manipuleres til annen type hukommelse også?

NGU-forskeren mener at materialer som eventuelt blir laget av disse elementene, vil ha en ekstrem sterk hukommelse. Foreløpige undersøkelser viser også at materialet kan tåle svært høye temperaturer.

- Det betyr at det kan være godt egnet til å lagre data i avansert maskinvare for IT-industrien, for eksempel innenfor romfart eller sikkerhet, mener McEnroe.

Det er et av Norges forskningsråds store programmer, Nanomat, som har innvilget støtte til videre forskningsarbeid på dette feltet.

- Vår jobb i første omgang er å studere, forstå og karakterisere egenskapene til mineralene. Så gir vi resultatene videre til forskere som kan skape produktene, sier seniorforsker Suzanne McEnroe.

P.S. Og for ordens skyld: En nanometer er en milliarddels meter.

Les mer:

Norges forskningsråd: Nanomat