Des scientifiques australiens et chinois se sont appuyés sur la puissance durable de l'or pour faire la démonstration d'un nouveau type de disque optique haute capacité capable de conserver des données en toute sécurité pendant plus de 600 ans.

La technologie pourrait offrir une solution plus rentable et durable au problème mondial de stockage de données tout en permettant le pivot critique du Big Data vers le Long Data, ouvrant de nouveaux domaines de découverte scientifique.

L'explosion récente du Big Data et du stockage dans le cloud a conduit à une explosion parallèle des centres de données énergivores. Ces centres non seulement consomment des quantités colossales d'énergie - en consommant environ 3 % de l'approvisionnement mondial en électricité - mais reposent en grande partie sur des disques durs dont la capacité (jusqu'à 2 To par disque) et la durée de vie (jusqu'à deux ans) sont limitées.

Aujourd'hui, des scientifiques de l'Université RMIT de Melbourne, Australie, et l'Institut de technologie de Wuhan, Chine, ont utilisé des nanomatériaux d'or pour démontrer un disque optique de nouvelle génération avec une capacité allant jusqu'à 10 To - un bond de stockage de 400 % - et une durée de vie de six siècles.

La technologie pourrait radicalement améliorer l'efficacité énergétique des centres de données - en utilisant 1 000 fois moins d'énergie qu'un centre de disque dur - en nécessitant beaucoup moins de refroidissement et en supprimant la tâche énergivore de la migration des données tous les deux ans. Les disques optiques sont également intrinsèquement beaucoup plus sûrs que les disques durs.

Enquêteur principal, Le professeur distingué de l'Université RMIT Min Gu, a déclaré que la recherche ouvre la voie au développement de centres de données optiques pour relever à la fois le défi mondial du stockage de données et soutenir la prochaine révolution des données longues.

"Toutes les données que nous générons à l'ère du Big Data - plus de 2,5 quintillions d'octets par jour - doivent être stockées quelque part, mais nos technologies de stockage actuelles ont été développées à des époques différentes, " a dit Gu.

« Alors que la technologie optique peut augmenter la capacité, les disques optiques les plus avancés développés jusqu'à présent n'ont qu'une durée de vie de 50 ans.

"Notre technique peut créer un disque optique avec la plus grande capacité de toutes les technologies optiques développées à ce jour et nos tests ont montré qu'il durera plus d'un demi-millénaire.

"Bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires pour optimiser la technologie - et nous souhaitons nous associer à des collaborateurs industriels pour faire avancer la recherche - nous savons que cette technique convient à la production en série de disques optiques, donc le potentiel est stupéfiant."

Le monde passe du Big Data au Long Data, qui permet de découvrir de nouvelles informations grâce à l'exploration d'ensembles de données massifs qui capturent les changements dans le monde réel au fil des décennies et des siècles.

Auteur principal, Chercheur principal Dr Qiming Zhang de l'École des sciences du RMIT, a déclaré que la nouvelle technologie pourrait élargir les horizons de la recherche en aidant à faire progresser l'essor des données longues.

"Long Data offre une opportunité sans précédent pour de nouvelles découvertes dans presque tous les domaines - de l'astrophysique à la biologie, sciences sociales aux entreprises - mais nous ne pouvons pas libérer ce potentiel sans relever le défi du stockage, " dit Zhang.

"Par exemple, étudier la mutation d'un seul arbre généalogique humain, 8 téraoctets de données sont nécessaires pour analyser les génomes sur 10 générations. En astronomie, le radiotélescope Square Kilometer Array (SKA) produit 576 pétaoctets de données brutes par heure.

« Pendant ce temps, l'initiative Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) pour « cartographier » le cerveau humain traite des données mesurées en yottaoctets, ou mille milliards de téraoctets.

"Ces énormes quantités de données doivent durer sur des générations pour être significatives. Développer des périphériques de stockage avec à la fois une capacité élevée et une longue durée de vie est essentiel, afin que nous puissions réaliser l'impact que la recherche utilisant des données longues peut avoir dans le monde."

La nouvelle technique derrière la technologie - développée sur cinq ans - combine des nanomatériaux d'or avec un matériau de verre hybride qui a une résistance mécanique exceptionnelle.

La recherche fait progresser les travaux révolutionnaires antérieurs de Gu et de son équipe qui ont dépassé la limite optique apparemment incassable du Blu-ray et ont permis de stocker des données sur tout le spectre des rayons lumineux visibles.

Comment ça fonctionne

Les chercheurs ont démontré une mémoire optique de données longues dans une nouvelle matrice de verre hybride nanoplasmonique, différent des matériaux conventionnels utilisés dans les disques optiques.

Le verre est un matériau très résistant qui peut durer jusqu'à 1000 ans et peut être utilisé pour contenir des données, mais a une capacité de stockage limitée en raison de sa rigidité.

L'équipe a combiné le verre avec une matière organique, réduisant de moitié sa durée de vie mais augmentant radicalement sa capacité.

Pour créer la matrice de verre hybride nanoplasmonique, des nanotiges d'or ont été incorporées dans un composite de verre hybride, connue sous le nom de céramique modifiée organique.

Les chercheurs ont choisi l'or car, comme le verre, il est robuste et très durable. Les nanoparticules d'or permettent d'enregistrer des informations dans cinq dimensions - les trois dimensions de l'espace plus la couleur et la polarisation.

La technique repose sur un procédé sol-gel, qui utilise des précurseurs chimiques pour produire des céramiques et des verres avec une meilleure pureté et homogénéité que les procédés conventionnels.