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Aktuell  02.11.2021

Glas als Speichermedium

Quarzglas wird zum Superdatenspeicher, zumindest wenn es nach Peter G. Kazansky von der University of Southampton und seinem Doktoranden Yuhao Lei geht.

Sie haben eine Höchstgeschwindigkeits-Laserschreibtechnik entwickelt, mit der sich feinste Strukturen in Glas brennen lassen, und zwar im gesamten Glaskörper, nicht nur an der Oberfläche. Diese winzigen Strukturen lassen sich zur langfristigen optischen Datenspeicherung nutzen. Die Speicherdichte ist mehr als 10.000 Mal höher als bei der Blu-ray-Optical-Disc-Storage-Technologie für Videos.

'Einzelpersonen und Organisationen generieren immer größere Datensätze und hoffen auf neue Speicher mit hoher Kapazität, niedrigem Energieverbrauch und langer Lebensdauer. Während Cloud-basierte Systeme eher für temporäre Daten konzipiert sind, glauben wir, dass die dauerhafte Datenspeicherung in Glas für nationale Archive, Museen, Bibliotheken oder private Organisationen nützlich sein könnte', so Lei. Pro Sekunde lassen sich etwa 230 Kilobyte Daten in Glas im wahrsten Wortsinn verewigen.

Kazansky und Lei setzen einen rasend schnell getakteten Femtosekundenlaser ein - jeder Lichtblitz dauert ein paar Billiardstel Sekunden. Er erzeugt im Glas Krater, die jeweils nur 500 Mal 50 Nanometer groß sind - ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter. Da die Nanostrukturen anisotrop sind, erzeugen sie eine Doppelbrechung. Das lässt sich nutzen, um Daten nicht nur mechanisch, sondern auch optisch zu speichern, und zwar zweifach. Damit wird die Speicherung fünfdimensional - zwei steuert die Optik bei, drei die Mechanik.

'Dieser neue Ansatz verbessert die Datenschreibgeschwindigkeit auf ein praktisches Niveau, so dass wir Dutzende von Gigabyte an Daten in einer angemessenen Zeit schreiben können. Darüber hinaus reduziert die Verwendung von gepulstem Licht den Energiebedarf beim Schreiben', sagt Lei. Mit ihrer neuen Methode haben die Forscher fünf Gigabyte Textdaten auf eine Quarzglasscheibe von der Größe einer herkömmlichen Compact Disc geschrieben. Platz hat sie für das Hunderttausendfache.

pte/red

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#Technologie #Glas #Speicher #Forschung



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