Le graphène peut être utilisé pour les disques durs ultra-haute densité (HDD), avec un saut jusqu'à dix fois supérieur aux technologies actuelles, des chercheurs du Cambridge Graphene Center l'ont montré.

L'étude, Publié dans Communication Nature , a été réalisée en collaboration avec des équipes de l'Université d'Exeter, Inde, La Suisse, Singapour, et les États-Unis.

Les disques durs sont apparus pour la première fois dans les années 1950, mais leur utilisation en tant que périphériques de stockage dans les ordinateurs personnels n'a décollé qu'à partir du milieu des années 1980. Ils sont devenus de plus en plus petits, et plus dense en termes de nombre d'octets stockés. Alors que les disques SSD sont populaires pour les appareils mobiles, Les disques durs continuent d'être utilisés pour stocker des fichiers sur des ordinateurs de bureau, en grande partie en raison de leur coût de production et d'achat avantageux.

Les disques durs contiennent deux composants principaux :des plateaux et une tête. Les données sont écrites sur les plateaux à l'aide d'une tête magnétique, qui se déplace rapidement au-dessus d'eux pendant qu'ils tournent. L'espace entre la tête et le plateau diminue continuellement pour permettre des densités plus élevées.

Actuellement, les revêtements à base de carbone (COC) – couches utilisées pour protéger les plateaux des dommages mécaniques et de la corrosion – occupent une partie importante de cet espacement. La densité de données des disques durs a quadruplé depuis 1990, et l'épaisseur du COC est passée de 12,5 nm à environ 3 nm, ce qui correspond à un téraoctet par pouce carré. Maintenant, le graphène a permis aux chercheurs de le multiplier par dix.

Les chercheurs de Cambridge ont remplacé les COC commerciaux par une à quatre couches de graphène, et frottement testé, porter, corrosion, stabilité thermique, et la compatibilité des lubrifiants. Au-delà de sa minceur imbattable, le graphène remplit toutes les propriétés idéales d'un revêtement HDD en termes de protection contre la corrosion, faible frottement, résistance à l'usure, dureté, compatibilité des lubrifiants, et la douceur de la surface.

Le graphène permet une double réduction du frottement et offre une meilleure corrosion et usure que les solutions de pointe. En réalité, une seule couche de graphène réduit la corrosion de 2,5 fois.

Les scientifiques de Cambridge ont transféré du graphène sur des disques durs en fer-platine comme couche d'enregistrement magnétique, et testé l'enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR) - une nouvelle technologie qui permet d'augmenter la densité de stockage en chauffant la couche d'enregistrement à des températures élevées. Les COC actuels ne fonctionnent pas à ces températures élevées, mais le graphène le fait. Ainsi, graphène, couplé avec HAMR, peut surpasser les disques durs actuels, fournir une densité de données sans précédent, supérieur à 10 téraoctets par pouce carré.

« Démontrer que le graphène peut servir de revêtement protecteur pour les disques durs conventionnels et qu'il est capable de résister aux conditions HAMR est un résultat très important. Cela poussera davantage le développement de nouveaux disques durs à haute densité surfacique, " a déclaré le Dr Anna Ott du Cambridge Graphene Center, l'un des co-auteurs de cette étude.

Un saut dans la densité de données des disques durs d'un facteur dix et une réduction significative du taux d'usure sont essentiels pour obtenir un enregistrement de données magnétique plus durable et durable. Les développements technologiques basés sur le graphène progressent sur la bonne voie vers un monde plus durable.

Professeur Andrea C. Ferrari, Directeur du Cambridge Graphene Center, a ajouté :"Ce travail met en valeur l'excellente mécanique, propriétés de résistance à la corrosion et à l'usure du graphène pour les supports magnétiques à ultra-haute densité de stockage. Considérant qu'en 2020, environ 1 milliard de téraoctets de stockage sur disque dur frais ont été produits, ces résultats indiquent une voie pour l'application de masse du graphène dans les technologies de pointe."