La quantité totale de données générées dans le monde devrait atteindre 175 zettaoctets (1 ZB équivaut à 1 milliard de téraoctets) d'ici 2025. Si 175 ZB étaient stockés sur des disques Blu-ray, la pile serait 23 fois la distance à la lune. Il existe un besoin urgent de développer des technologies de stockage capables de prendre en charge cette énorme quantité de données.

La demande de stockage de volumes d'informations toujours plus importants a entraîné la mise en œuvre généralisée de centres de données pour le Big Data. Ces centres consomment des quantités massives d'énergie (environ 3 % de l'approvisionnement mondial en électricité) et reposent sur des disques durs à magnétisation avec une capacité de stockage limitée (jusqu'à 2 To par disque) et une durée de vie (trois à cinq ans). Le stockage de données optiques par laser est une alternative prometteuse et rentable pour répondre à cette demande sans précédent. Cependant, la nature diffractive de la lumière a limité la taille à laquelle les bits peuvent être mis à l'échelle, et comme résultat, la capacité de stockage des disques optiques.

Chercheurs de l'USST, RMIT et NUS ont maintenant surmonté cette limitation en utilisant des nanoparticules de conversion ascendante riches en terre dopées au lanthanide et des flocons d'oxyde de graphène. Cette plate-forme matérielle unique permet l'écriture optique de bits d'information à l'échelle nanométrique à faible puissance.

Une densité de données nettement améliorée peut être obtenue pour une capacité de stockage estimée à 700 To sur un disque optique de 12 cm, comparable à une capacité de stockage de 28, 000 disques Blu-ray. Par ailleurs, la technologie utilise des lasers à ondes continues peu coûteux, réduire les coûts d'exploitation par rapport aux techniques d'écriture optique traditionnelles utilisant des lasers pulsés coûteux et encombrants.

Cette technologie offre également un potentiel pour la lithographie optique de nanostructures dans des puces à base de carbone en cours de développement pour les dispositifs nanophotoniques de nouvelle génération.