Scrivendo dati utilizzando due dimensioni ottiche più tre dimensioni spaziali – una tecnica nota denominata archiviazione “5d” – il team di Southampton può scrivere a 1,000,000 di voxel al secondo, equivalenti a ~230kbyte/s.
L'hanno usato per registrare 6 Gbyte in un substrato di vetro di silice, in quattro quadrati ciascuno 8.8 x 8.8 mm, così come il logo dell'università (guarda la foto). La precisione di lettura era vicina al 100%.
"Il meccanismo fisico che usiamo è generico", ha affermato il ricercatore Yuhao Lei. “Pertanto, prevediamo che questo metodo di scrittura potrebbe essere utilizzato anche per la nanostrutturazione rapida in materiali trasparenti per applicazioni in ottica integrata 3D e microfluidica”.
Si tratta di focalizzare un laser a femtosecondi per creare pit di 500 x 50 nm, utilizzando effetti di campo vicino e un secondo laser per concentrare l'energia in uno spazio sufficientemente piccolo con un'intensità sufficiente per scrivere la struttura - descritta come "simile a nanolamella" - Electronics Weekly ha richiesto una precisazione.
“Piuttosto che usare il laser a femtosecondi per scrivere direttamente nel vetro, i ricercatori hanno sfruttato la luce per produrre un miglioramento del campo vicino, in cui una struttura simile a una nanolamella viene creata da pochi deboli impulsi di luce, da un nanovuoto isotropico generato da un singolo microesplosione di impulsi”, secondo Optica, nella cui rivista è stato pubblicato il lavoro. "L'utilizzo del miglioramento del campo vicino per rendere le nanostrutture ha ridotto al minimo il danno termico che è stato problematico per altri approcci che utilizzano laser ad alta frequenza di ripetizione".
I dati sono memorizzati nell'orientamento delle strutture ('asse lento') nella superficie del vetro (4° dimensione nominale, controllata dalla polarizzazione di scrittura) così come la sua dimensione (5a dimensione, dall'intensità di scrittura).
"Questo approccio migliora la velocità di scrittura dei dati a livello pratico, quindi possiamo scrivere decine di gigabyte di dati in un tempo ragionevole", ha affermato Lei. “Le nanostrutture localizzate e di precisione consentono una maggiore capacità di dati perché è possibile scrivere più voxel in un volume unitario. Inoltre, l'utilizzo della luce pulsata riduce l'energia necessaria per la scrittura”.
Sebbene il metodo possa ottenere 500 Tbyte di dati in una patch delle dimensioni di un CD, ci vorrà un po' di tempo per scriverli tutti.
"Con gli aggiornamenti che consentono la scrittura parallela, i ricercatori affermano che dovrebbe essere possibile scrivere questa quantità di dati in circa 60 giorni", ha affermato Optica.
"Nanostrutturazione anisotropica laser ultraveloce ad alta velocità mediante controllo della deposizione di energia tramite potenziamento del campo vicino" è pubblicato su Optica da Optica (precedentemente OSA). L'intero documento può essere letto senza pagamento.
Credito immagine: Yuhao Lei e Peter G. Kazansky, Università di Southampton