Les chimistes de la Case Western Reserve University ont trouvé un moyen de stocker éventuellement des données numériques dans la moitié de l'espace requis par les systèmes actuels.

Des supercalculateurs aux smartphones, la quantité de données que les gens génèrent et collectent continue de croître de façon exponentielle, et la nécessité de stocker toutes ces informations grandit avec elle.

Les ordinateurs et autres appareils numériques exploitent et stockent des données à l'aide d'un code binaire, ce qui signifie que deux symboles - généralement les chiffres 0 et 1 - représentent des informations. Pour réduire l'espace de stockage, les ingénieurs ont traditionnellement utilisé la technologie existante mais l'ont rendue plus petite.

Par exemple, un disque compact est fait avec un laser rouge et un disque Blu-ray avec un bleu, plus concentré, laser qui réduit la taille des symboles et l'espace entre eux, augmentation de la densité des données.

Mais selon une nouvelle étude publiée dans le Journal de la chimie des matériaux C , des chercheurs de Case Western Reserve démontrent comment les films polymères couramment utilisés contenant deux colorants peuvent stocker optiquement des données dans un code quaternaire (quatre symboles), nécessitant potentiellement environ la moitié de l'espace.

« Nous utilisons la chimie au lieu de l'ingénierie pour gérer le stockage des données, mais c'est vraiment complémentaire à ce que font les ingénieurs, " dit Emily Pentzer, professeur adjoint de chimie à Case Western Reserve et auteur de l'étude. Elle a travaillé avec les doctorants Peiran Wei et Bowen Li et l'assistant de recherche Al de Leon sur le projet.

Comment ça fonctionne

Pour profiter du stockage quaternaire, les programmes informatiques devraient être écrits en code quaternaire au lieu de code binaire, ce qui, selon Pentzer, serait facile avec le système qu'ils utilisaient.

Au lieu de chiffres, le système de stockage optique utilise l'absence de couleur et trois couleurs produites par les colorants comme symboles représentant l'information.

L'étude

Les chercheurs ont chargé une petite quantité - moins de 0,4 pour cent en poids - des deux molécules de colorant dans une feuille flexible de poly (méthacrylate de méthyle), un film polymère appelé PMMA. Le PMMA est clair et incolore à la lumière et à la température ambiantes.

Un colorant, L'oligo(p-phényène vinylène) cyano-substitué devient vert lorsqu'il est exposé à la chaleur. Le deuxième colorant, ester o-nitrobenzylique de l'acide benzoïque, l'outremer fluorescent lorsqu'il est exposé à la lumière ultraviolette. Lorsque les colorants qui se chevauchent sont exposés à la fois à la chaleur et à la lumière UV, ils émettent une fluorescence sous forme de cyan.

L'équipe de Pentzer a écrit du code en posant des gabarits en métal ou en bois sur le film contenant du colorant, puis en appliquant de la chaleur et de la lumière ultraviolette. Ils ont découpé leurs modèles et appliqué le code à l'aide des installations de Larry Sears et Sally Zlotnick Sears de Case Western Reserve think[box].

Résultats et prochaines étapes

Les symboles circulaires dans le modèle étaient chacun de 300 micromètres de diamètre, avec 200 micromètres entre eux. Le code s'est avéré durable, restant lisible même après le laminage du film, courbé, écrit au marqueur permanent, immergé dans l'eau bouillante et la moitié de la surface avait été frottée avec du papier de verre.

L'équipe étudie actuellement l'utilisation de lasers spécialisés pour réduire la résolution spatiale et donc augmenter la densité des données (pensez CD vs Blu-ray).

Ils étudient également si un troisième colorant peut être ajouté qui répond à différents stimuli et reste distinct des deux autres. Si c'est le cas, le film incolore, ainsi que toutes les combinaisons de couleurs disponibles, permettrait à l'équipe de recherche de stocker des données à l'aide d'un septénaire, ou code à sept symboles, rétrécissement supplémentaire du stockage.