Створено композитний полімерний наноматеріал, що підходить для голографічних пристроїв зберігання інформації

полімерний наноматеріал

Голографічні технології є одним з найбільш перспективних методів збільшення щільності оптичних пристроїв зберігання інформації, наступних за постійною тенденцією збільшення ємності з одночасним зменшенням габаритних розмірів.

І групі дослідників з японського університету електричних комунікацій (University of Electro-Communications, UEC) вдалося створити новий полімерний композитний матеріал, в обсязі якого знаходяться наночастинки певного типу. Оптична система на базі такого матеріалу забезпечує найвищий на сьогоднішній день рівень оптичного сигналу і найвище значення співвідношення сигналу до шуму. А використання нового наноматеріалу в голографічних пристроях зберігання інформації дозволить скоротити в кілька разів рівень помилок запису-читання і це, в свою чергу, дозволить розпочати практичне використання голографічних накопичувачів для зберігання великих обсягів інформації.

Практично всі оптичні технології запису і зберігання інформації використовують різницю коефіцієнта заломлення світла ділянками матеріалу-носія, які пройшли через процес певної обробки. На відміну від звичайних технологій, які використовують зберігання інформації на площині інформаційного шару компакт-диска, наприклад, голографічні технології дозволяють записувати інформацію в обсязі тривимірного простору, у багато разів збільшуючи інформаційну ємність носія. Але для якісної роботи голографічних технологій потрібна велика різниця в коефіцієнті заломлення матеріалу-носія, ніж це необхідно для запису інформації в одній площині.

Чудовими параметрами, відповідними високим критеріям технологій голографічного запису інформації, мають композитні з’єднання полімерних матеріалів з неорганічними наночастинками. Свого часу дослідники з університету UEC вже розробили ряд таких композитних матеріалів на основі тіоленових мономерів. Запис і зчитування інформації з такого матеріалу проводилося за допомогою променя лазера, фокусованої в точці простору, розміром в один мікрон, при цьому було отримано досить непогане значення співвідношення сигнал / шум.

Пізніше японські дослідники пішли трохи далі, додавши в обсяг полімерного матеріалу наночастинки певної форми і розмірів. Для запису і зчитування інформації з такого матеріалу потрібно вже два променя лазерного світла, один – опорний, а другий – робочий. При такому підході вченим вдалося домогтися досить високої щільності зберігання даних і забезпечити високу швидкість запису-зчитування інформації.

І завершальним “акордом” розробки даної технології стало використання прозорих кварцових наночастинок в кількості 25 відсотків від загального обсягу, рівномірно розсіяних по полімерному матеріалу, що має досить складний склад, що складається з суміші мономерів декількох типів. В результаті таких зусиль рівень помилок при записі і зчитуванні інформації знизився до значення 10 ^ -4, а значення співвідношення сигнал / шум перевищило 10 одиниць.