Nová generácia cédečiek

Záznam informácií prešiel v posledných desiatkach rokov radikálnymi zmenami od diernych štítkov až po CD-ROM-y. Výskumníci z Oak Ridge National Laboratory (ORNL) v Tennessee (USA) už predpokladajú, z čoho bude vyrobený nový nosič informácií. Tým zázračným materiálom by mal byť tenký film z komplexu organických molekúl.

Našli totiž takú "zmes", že môžu vytvárať reverzibilné (vratné) zmeny elektrického odporu v oblastiach s rozmermi molekúl. To je nevyhnutnou podmienkou na výrobu nosiča, na ktorom sa budú dať dáta zmazať a znovu zapisovať. Aj iné výskumné tímy objavili podobné materiály, v ktorých možno meniť vodivosť, no zmazanie neprebieha jednoduchými procesmi ako zahriatie, osvetlenie laserom či elektrickým napätím. Čiže procesy, ktoré prebiehajú pri zápise dát, nie sú dostatočne reverzibilné. Súčasný záujem o organické materiály ako nosiče informácie podmieňuje aj ich neuveriteľné zvýšenie dátovej kapacity. Na CD-ROM s vrstvou materiálu vynájdeného v ORNL sa zmestí 1014 bitov na cm², čo je miliónkrát viac ako pri súčasných CD-ROM-och. Samozrejme, že vyriešenie otázky zápisu a čítania dát s touto hustotou vôbec nebude jednoduchý problém. No to už vedci veľkodušne prenechávajú inžinierom.

Tím z ORNL experimentoval s tenkým filmom vytvoreným z dvoch organických molekúl, nanesených na grafitovej doske. Na aplikovanie elektrického poľa na jednotlivé miesta tohto filmu (oblasti s rozmerom molekúl) museli použiť tunelový mikroskop. Pri potenciálovom rozdiele 3,2 voltu medzi hrotom mikroskopu a vzorkou, došlo vo vzorke k zmene vodivosti o 4 rády (desaťtisíckrát). Na túto zmenu bolo potrebné aplikovať na vzorku 80 nanosekúnd elektrické pole. Reverzná transformácia prebehla jednoduchou zmenou polarity napätia, čiže pôsobením napätia – 4,5 voltu počas 50 nanosekúnd. Pomocou elektrónového mikroskopu zistili, že nevodivý film je kryštalický a vodivý amorfný. Použité molekuly majú elektrický dipólový moment (sú to elektrické dipóly), takže vedci predpokladajú, že príčinou týchto zmien je orientácia dipólových momentov, tým aj molekúl a zmena priestorového usporiadania.

V ďalších krokoch na ceste ku komerčnému využitiu sa bude musieť nájsť materiál, pri ktorom je zmena vodivosti čo najväčšia a zistiť, aká je bezpečnosť uložených dát. Organické materiály sú samy osebe pomerne nestabilné a podliehajú mnohým procesom, ktoré nenastávajú pri oveľa menších anorganických molekulách. Navyše môže tiež dochádzať k vzájomnému ovplyvňovaniu jednotlivých bodov, ktoré budú mať zmenenú vodivosť a už sama difúzia môže znemožniť záznam dát, prípadne znížiť ich hustotu. Asi by to nebolo príliš lákavé, keby ste svoje cédečka museli skladovať a používať pri nižšej teplote (čím sa dá tiež obmedziť vplyv difúzie).

Problémov je teda ešte dosť, ale už teraz je dosiahnutý výsledok veľmi sľubný.