Полимеры с заданными механическими, оптическими, электрическими, магнитными свойствами для записи и хранения информации

polimery-s-zadannymi-mehanicheskimi-opticheskimi-elektricheskimi-magnitnymi-svoystvami-dlya-zapisi-i-hraneniya-informacii-8 Материалы с уникальными свойствами

В информационную эру человеку важно иметь возможность длительного архивного хранения информации. Носители, которые представлены на рынке и доступны для пользователей — это магнитные пленки, дискеты, жесткие диски, флеш-карты, флешки, облачные хранилища и тд. Они недолговечные, уязвимые из-за внешних повреждений и влияния негативных факторов (износ, царапины, попадание воды).

Крайние года большая часть всей важной информации сохраняется как цифровой код на носителях.

polimery-s-zadannymi-mehanicheskimi-opticheskimi-elektricheskimi-magnitnymi-svoystvami-dlya-zapisi-i-hraneniya-informacii-6

Но и этот способ имеет недостатки: высокая повреждаемость и недолгое время хранения, поскольку на них могут воздействовать: электромагнитное поле, высокие температуры, проникающая радиация.

С недавнего времени ученые обнаружили явление, заключающееся в локальном изменении степени дефектности полимеров, которое затрагивает их молекулярную подвижность. Это зависит от способности данных пленок воспринимать электростатические заряды.

polimery-s-zadannymi-mehanicheskimi-opticheskimi-elektricheskimi-magnitnymi-svoystvami-dlya-zapisi-i-hraneniya-informacii-3

На основе этих данных, предложили новый способ записывать и считывать информацию. Основное преимущество которого — это длительное архивное хранение документов в виде цифрового кода.

Применение проводящих материалов на основе фуллерена в устройствах хранения информации

Фуллерены и их производные обладают множеством замечательных химических, электронных и оптических свойств, но на сегодняшний день лишь некоторые из этих свойств используются в коммерческих продуктах. Одна из причин заключается в том, что C60 и другие фуллерены нелегко поддаются обработке.

Альтернативный подход, позволяющий избежать некоторых из этих проблем, — это включение фуллеренов в полимеры. Во многих случаях одного соединения между фуллереном и полимером достаточно для создания растворимости в воде.

polimery-s-zadannymi-mehanicheskimi-opticheskimi-elektricheskimi-magnitnymi-svoystvami-dlya-zapisi-i-hraneniya-informacii-1

Помимо того, что фуллерены становятся растворимыми, их включение в полимеры, как правило, повышает технологичность этих необычных молекул, тем самым облегчая их применение в самых разных областях.

Фуллерен — производная углерода, а он очень привлекательный материал для устройств хранения и преобразования информации. Он может образовывать разные аллотропы с разной структурой, степенью организации и пористостью.

Обычно материалы на основе углерода обладают большой площадью поверхности и хорошей электронной проводимостью. Эти свойства особенно важны с точки зрения практического применения углеродных материалов для накопления заряда и информации.

polimery-s-zadannymi-mehanicheskimi-opticheskimi-elektricheskimi-magnitnymi-svoystvami-dlya-zapisi-i-hraneniya-informacii-9

Основным преимуществом фуллеренов перед другими углеродными наноматериалами является их четко определенная молекулярная структура, которую можно легко модифицировать.

В чем состоит метод записи информации?

Суть нового метода хранения информации состоит в том, что полимерно-фуллереновый состав наносят на пленку, диск, нить и т. д. и непродолжительное время воздействуют тепловым потоком для того, чтобы локально изменить физико-химические и молекулярные свойства носителя информации без процесса плавления.

Остается вопрос, а как же считывать информацию? Это делают при нанесении на всю поверхность нового носителя электростатические заряды. В местах, где есть различная молекулярная подвижность, которая зависит от модулирующего сигнала, проявляются небольшие участки с разной плотностью поверхности электростатического заряда.

polimery-s-zadannymi-mehanicheskimi-opticheskimi-elektricheskimi-magnitnymi-svoystvami-dlya-zapisi-i-hraneniya-informacii-4

Всего вместе хватает для надежной демонстрации логической единицы и логического нуля, из чего состоит цифровая информация.

Ряд систем, содержащих фуллерены, проявляют электрохимическую активность и хорошие проводящие свойства. Эта электрохимическая активность связана с окислительно-восстановительными свойствами как органических полимеров, так и фуллереновых компонентов гибридных материалов.

polimery-s-zadannymi-mehanicheskimi-opticheskimi-elektricheskimi-magnitnymi-svoystvami-dlya-zapisi-i-hraneniya-informacii-5

Фуллерен C60 способен накапливать до шести электронов в процессе электрохимического восстановления.

Для того, чтобы повысить стойкость сохраненных на носителе данных к радиационному полю, магнитным реакциям, повышению температуры и прочим факторам, полимерную пленку или нить можно изготовить из полиимида. Этот вариант носителя способен двигаться относительно датчика и выглядеть как обычная пленка для кассет или диск, с привычной спиральной записью.

В результате лабораторных и натурных испытаний, новый метод записывания и считывания информации на полимеро-фуллереновых носителях позволит обеспечить длительную архивную запись и считывание данных с помощью полимеров в виде пленки или ленты (гибкие носители), повышать уровень защищенности информации от влияния электромагнитов, теплового, электрического удара, от физических, взрывных и радиационных повреждений, увеличивать плотность записывания информации до молекулярных уровней.

Оцените статью
Добавить комментарий

error: Alert: Content is protected! Внимание! Контент защищен!