Forskere har utviklet en diamant til datalagring i laboratoriet, men vanlige diamanter er i teorien godt egnet til å inneholde bilder og dokumenter.  (Foto: Andrey_Popov, Shutterstock, NTB scanpix)
Forskere har utviklet en diamant til datalagring i laboratoriet, men vanlige diamanter er i teorien godt egnet til å inneholde bilder og dokumenter. (Foto: Andrey_Popov, Shutterstock, NTB scanpix)

Forskere kan lagre data i diamanter

Fremtidens super-minnepinne blir kanskje ren bling. Forskning viser at diamanter kan lagre enorme datamengder.

Publisert

Nitrogen-vakansesentre

De små «defektene» i diamantene oppstår når et karbonatom i diamanten blir erstattet av et nitrogenatom.

Defektene kan enten være negative eller nøytralt ladet. Når et elektron er fanget, er ladningen negativ.

Kilde: Alexander Huck

Diamanter signaliserer ikke bare tykkelsen på lommeboka. De kan også ha mer praktiske funksjoner.

Nå har forskere fra City College of New York funnet en måte å bruke diamanter til lagring av data med enorm tetthet, skriver Live Science.

– Vi er den første gruppen som demonstrerer mulighetene i å bruke diamanter til superkompakt datalagring, sier Siddharth Dhomkar, som er fysiker ved City College of New York, til LiveScience.

Artikkelen om forskningen er publisert i Science Advances.

Diamantlagring er 3D-lagring

Det er en enorm etterspørsel etter nye måter å lagre data på.

Selv bitte små diamanter kan inneholde mer data enn en DVD-skive. (Foto: Andrey_Popov / Shutterstock / NTB scanpix)
Selv bitte små diamanter kan inneholde mer data enn en DVD-skive. (Foto: Andrey_Popov / Shutterstock / NTB scanpix)

Forskere kan nå få en diamant som er tynnere enn et papirark til å romme hundre ganger mer informasjon enn en vanlig DVD. Det høres kanskje ikke så mye ut, men forskerne mener de skal kunne gange dette tallet med en million, skriver New York Times.

Det er mulig fordi diamanten kan kode data i tre dimensjoner. Data blir kodet i bunker av 2D-bilder – omtrent som å legge flere harddisker oppå hverandre.

– Vi kan øke kapasiteten dramatisk ved å bruke den tredje dimensjonen, sier Siddharth Dhomkar til LiveScience.

I prinsippet kan hvert datapunkt bli lagret på noen få nanometer. Det er en milliarddel av en meter.

Lagret i diamantens defekter

Diamanters evne til datalagring ligger i feil i strukturen. Tross diamanters høye status inneholder de alltid små defekter. Det er en fordel for den nye teknologien.

«Defekter» er små hull i krystallene på størrelse med atomer som kalles «nitrogen-vakansesentre». De oppstår når et nitrogenatom sniker seg inn i karbonstrukturen og «fjerner» et karbonatom. Det er i disse defektene data blir lagret.

Derfor arbeider forskerne faktisk med syntetiske diamanter der de kan sikre seg den riktige mengden defekter.

«Skriver» med lasere

I de små hullene der et karbonatom mangler, kan det være et elektron. Et elektron kan også bli sluppet løs igjen.

Forskerne kan plassere et elektron i de små hullene med en grønn laser, mens de kan fjerne et elektron med en rød laser. Elektronene kan på den måten fungere som 1 og 0 i det binære tallsystemet. Det tyder altså på at laserne kan brukes til å lese av, skrive, slette og skrive om, sier forskerne.

– Det interessante er at disse defektene er godt beskyttet. Det blir allerede bevart i flere dager, skriver Alexander Huck fra DTU Fysik i en e-post til videnskab.dk. Han har lest studien, men ikke deltatt i forskningen selv.

Kollega: Studien er lovende

Du skal nok ikke forvente at bryllupsringen din i fremtiden vil kunne lagre bryllupsbildene dine. (Foto: Dream79 / Shutterstock / NTB scanpix)
Du skal nok ikke forvente at bryllupsringen din i fremtiden vil kunne lagre bryllupsbildene dine. (Foto: Dream79 / Shutterstock / NTB scanpix)

Ifølge Huck er det nødvendig med mange flere studier for å kartlegge eventuelle begrensninger av teknologien. Derfor er det vanskelig å svare på når den kan bli kommersialisert.

Han mener likevel at studien ser svært lovende ut.

– Studien er veldig interessant, og jeg er sikker på at det vil sette i gang nye forskningsinnsatser fra mange andre forskningsgrupper rundt omkring i verden, skriver Huck.

– Denne studien kan også betraktes som et skritt fremover i arbeidet med datalagring for kvantedatamaskiner.

Data for evig?

Diamantene kan i teorien lagre data i mye lengre tid enn magnetiske harddisker. Defektene i diamantene slites ikke ned som andre typer harddisker. Derfor kan dataene i prinsippet holde like lenge som diamantene. Her er det altså bare å håpe på at diamanter virkelig holder evig.

Det betyr imidlertid ikke at vielsesringen kan inneholde bryllupsfotoene dine. Når diamantene blir truffet av sollys, blir dataene nemlig slettet.

Referanse:

S. Dhomkar mfl: «Long-term data storage in diamond», Science Advances (2016), doi: 10.1126/sciadv. 1600911

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.