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Les scientifiques réclament un grand bond dans le stockage à l'échelle nanométrique

Peter Joseph - Pathologie sociale - Z-Day 2010

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Anonim

Les chercheurs en nanotechnologie disent qu'ils ont réalisé une percée qui pourrait correspondre au contenu de 250 DVD sur une surface de la taille d'une pièce de monnaie et pourrait avoir des implications pour les écrans et les cellules solaires.

Les scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley Université du Massachusetts Amherst, a découvert un moyen de faire en sorte que certains types de molécules s'alignent en réseaux parfaits sur des zones relativement grandes. Les résultats de leurs travaux seront publiés vendredi dans la revue Science, selon un communiqué de presse de l'UC Berkeley. Un des chercheurs a déclaré que la technologie pourrait être commercialisée en moins de 10 ans, si l'industrie est motivée.

Des molécules plus denses pourraient signifier plus de données dans un espace donné, des écrans haute définition et des cellules photovoltaïques plus efficaces. les scientifiques Thomas Russell et Ting Xu. Cela pourrait transformer les industries de microélectronique et de stockage, ils ont dit. Russell est directeur du Centre de recherche et d'ingénierie des matériaux à Amherst et professeur invité à Berkeley, et Xu est professeur adjoint à Berkeley en chimie et sciences des matériaux et en génie.

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Russell et Xu ont découvert une nouvelle façon de créer des copolymères séquencés, ou des chaînes de polymères chimiquement dissemblables qui se rejoignent par eux-mêmes. Les chaînes de polymères peuvent se rejoindre dans un modèle précis à équidistance l'une de l'autre, mais les recherches menées au cours des 10 dernières années ont révélé que les modèles se fragmentent lorsque les scientifiques tentent de couvrir une plus grande surface.

Russell et Xu des cristaux de saphir artificiels pour guider les chaînes de polymère dans des motifs précis. Le chauffage des cristaux entre 1300 et 1500 degrés Celsius (2372 à 2732 degrés Fahrenheit) crée un motif de crêtes en dents de scie qu'ils ont utilisé pour guider l'assemblage des copolymères à blocs. Avec cette technique, la seule limite à la taille d'un tableau de copolymères à blocs est la taille du saphir, dit Xu.

Une fois qu'un saphir est chauffé et que le motif est créé, le gabarit pourrait être réutilisé. Xu a déclaré: >, a déclaré Xu.

Les scientifiques ont déclaré avoir atteint une densité de stockage de 10 To (125 Go) par carré pouces, qui est 15 fois la densité des solutions passées, sans défauts. Avec cette densité, les données stockées sur 250 DVD pourraient tenir sur une surface de la taille d'un quart américain, qui est de 25,26 millimètres de diamètre, ont indiqué les chercheurs. Il pourrait également être possible d'obtenir une image haute définition avec des pixels de 3 nanomètres, potentiellement aussi grands qu'un stade JumboTron, a dit Xu. Une autre possibilité est la présence de cellules photovoltaïques plus denses qui capteront plus efficacement l'énergie solaire.

L'approche de Russell et Xu diffère de la façon dont d'autres chercheurs tentent d'augmenter la densité de stockage. La plupart ont utilisé la lithographie optique, qui envoie la lumière à travers un masque sur une surface photosensible. Ce processus crée un modèle pour guider les copolymères dans l'assemblage.

La nouvelle technologie pourrait créer des fonctionnalités de puce de seulement 3 nm, dépassant de loin les techniques de fabrication de microprocesseurs actuels, qui créent au mieux des fonctionnalités d'environ 45 nm. La photolithographie se heurte à des obstacles fondamentaux pour atteindre une plus grande densité, et la nouvelle approche utilise moins de produits chimiques nocifs pour l'environnement, a déclaré Xu. Mais en fait, l'application de la technique aux processeurs poserait quelques problèmes, tels que la nécessité de créer des motifs aléatoires sur un processeur, dit Xu.

Entre autres choses, un tel bond en avant dans la densité de stockage pourrait modifier la quantité de contenu personne pourrait porter avec eux ou la qualité des médias livrés sur les disques, a déclaré Nathan Brookwood, analyste principal chez Insight64. Par exemple, il pourrait permettre aux films de se transformer en hologrammes, at-il dit.

«Au moment où nous pensons que nous sommes si techniquement sophistiqués dans ce que nous pouvons faire, il y a quelqu'un avec une telle idée, qui a le potentiel de changer fondamentalement l'économie dans tant de domaines différents», a déclaré Brookwood. Selon Tom Mainelli, analyste d'IDC, les écrans de définition ont un potentiel moindre. Les standards d'image et de vidéo d'aujourd'hui, y compris ceux utilisés en HDTV, ne pourraient pas profiter d'un affichage avec des pixels de 3 nm, a-t-il dit. Et quand il s'agit de moniteurs, le prix est roi.

"Vous pourriez voir comment il y aurait une valeur à ce niveau de précision (dans un domaine comme l'imagerie médicale) … mais s'agit-il d'un affichage de 10 000 US $? " Selon M. Mainelli, la technologie, pour laquelle Berkeley et Amherst ont déposé une demande de brevet, renvoie à des percées fondamentales qui ont créé l'industrie des TI, dit-il.

«C'est ce type de recherche sur les matériaux de base qui a a créé les opportunités qui ont fait la beauté de la Silicon Valley et de l'industrie américaine », a déclaré Brookwood. "Au cours des dernières années (aux États-Unis), il y a eu de moins en moins de gens qui travaillaient à ce niveau de base", a-t-il dit.