«CD» mit 500 Terabyte 05.11.2021, 07:22 Uhr

Forscher machen Glas zum Superdatenspeicher

Britische Wissenschaftler sind dabei, einen Speicher der Superlative zu entwickeln, und zwar auf Quarzbasis. Auf dem Datenträger sollen 10'000 Mal mehr Daten Platz finden als auf einer Blue-ray-Scheibe.
Optomechanischer Datenspeicher aus Quarzglas
(Quelle: southampton.ac.uk)
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.

Für Bibliotheken und Co

«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.

Angemessener Schreib-Speed

«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.

Autor(in) Wolfgang Kempkens, pte



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