Китайские исследователи разработали новый тип жёстких дисков на основе органических материалов, способный хранить в шесть раз больше данных по сравнению с существующими механическими моделями.
Ключевое отличие новой технологии заключается в использовании самособирающихся монослоёв органометаллических комплексных молекул RuXLPH вместо традиционных намагниченных областей для хранения бинарных данных.
В основе работы молекулярных накопителей лежит проводящий микроскоп атомных сил (C-AFM), выполняющий роль механической головки для записи и считывания. Его наконечник прикладывает локализованное напряжение к самособирающемуся монослою, вызывая окислительно-восстановительные реакции в молекулах RuXLPH.
Нанометровое разрешение наконечника обеспечивает точный контроль над состояниями проводимости молекул, что позволяет реализовать многобитовое хранение данных на исключительно малой площади.
Важным преимуществом молекулярных накопителей является повышенная безопасность. В отличие от традиционных дисков, требующих отдельных механизмов шифрования, новая технология обеспечивает XOR-шифрование непосредственно на молекулярном уровне. Это позволяет безопасно кодировать и извлекать данные без дополнительного оборудования, снижая уязвимость к кибер-угрозам.
Исследователи продемонстрировали эту возможность, успешно закодировав и зашифровав изображение размером 128×128 пикселей.
Учёные планируют сосредоточиться на дальнейшей миниатюризации, увеличении количества состояний проводимости и решении проблем чувствительности к условиям окружающей среды.
Однако, как отмечает издание Blocks & Files, технология имеет существенные ограничения. Срок службы наконечника микроскопа атомных сил составляет всего 50-200 часов в прерывистом режиме и 5-50 часов при непрерывном контакте. Без создания более долговечного наконечника C-AFM это может стать критическим недостатком концепции молекулярного жёсткого диска. Кроме того, хотя устройство демонстрирует сверхнизкое энергопотребление в пиковаттном диапазоне на бит при чтении и записи, эти показатели не учитывают энергозатраты на вращение диска, которые будут значительно выше.