Hard disk-uri de până la 20 ori mai încăpătoare, posibile în următorii ani

Puţine dispozitive electronice se pot lăuda cu o istorie atât de lungă şi evoluţia de care au avut parte hard disk-urile mecanice, a căror capacitate de stocare a crescut constant de-a lungul celor 57 ani de carieră, fără ca inovaţiile cerute să prezinte obstacole de nesurmontat. Chiar şi acum, când spaţiul de stocare oferit depăşeşte cu mult pragul de 1TB, hard disk-urile cu platane rotative mai au loc de îmbunătăţiri şi promit majorarea capacităţii de încă 20 ori, înainte ca limitările fizice să facă imposibilă continuarea procesului de miniaturizare.

Prin tehnologiile actuale, datele sunt păstrate pe hard disk în sistem binar (1 şi 0) magnetizând mici grupuri de atomi pe suprafaţa de înregistrare a dispozitivului. Pentru a creşte spaţiul de stocare şi acomoda mai multe date pe hard disk, producătorii hardware depun eforturi considerabile pentru a apropia cât mai mult grupurile de atomi şi micşora dimensiunea fiecărui cluster magnetizat. Problema este că dacă dimensiunea şi distanţa dintre clusterele înregistrate se reduce prea mult, câmpul magnetic atribuit fiecărui cluster începe să interfereze cu cel adiacent, făcând imposibilă determinarea exactă a polarităţii nord-sud şi citirea datelor depozitate.

Prin eforturile lui Kristen von Bergmann – fizician la Universitatea din Hamburg, densitatea de stocare atinsă cu hard disk-urile actuale ar putea creşte mult peste limitele considerate în prezent de nedepăşit. Acesta propune nimic mai puţin decât răsucirea câmpurilor magnetice în forma unor vortexuri, evitând astfel formarea de punţi magnetice între clustere de date adiacente.

Efectul prezis încă din anii 1960 de fizicianul britanic Tony Skyrme a fost demonstrat în materiale cu proprietăţi magnetice, dar până acum nimeni nu a reuşit să controleze cu acurateţe crearea şi distrugerea acestor vortexuri magnetizate, referite sub denumirea skyrmions.

Cu ajutorul unui microscop electronic special adaptat pentru a trimite un fascicul de curent polarizat, von Bergmann a reuşit să creeze grupuri de skyrmioni formate din clustere cu numai 300 atomi, măsurând câţiva nanometri în diametru. La fel ca un hard disk, dispozitivul poate citi clusterele individuale, sau şterge date anulând polarizarea acestora.

Teoretic, un hard disk care foloseşte tehnologia dezvoltată de fizicianul von Bergmann ar putea acomoda de 20 ori mai multă informaţie decât soluţiile de stocare disponibile în prezent. Problema este că în forma actuală tehnologia necesită păstrarea suprafeţei de înregistrare la o temperatură de 4.2 grade kelvin, folosind un sistem de răcire pe bază de heliu lichid, iar încercarea de citire a informaţiilor depozitate funcţionează în numai 60% din cazuri.

Indiferent de limitările acestei primei încercări, pasul făcut marchează depăşirea unui obstacol major în evoluţia hard disk-urilor, ce lasă loc pentru noi îmbunătăţiri în direcţia creşterii capacităţii de stocare.