Zijde als optische ‘harde’ schrijf (?)

optische schijf van zijde

De optische schijf van zijde (afb: M. Liu)

Met behulp van infrarood-nanolithografie hebben Amerikaanse en Chinese onderzoekers een ‘harde’ schijf gemaakt van/op zijde. Op die optische schijf kan digitale  informatie worden opgeslagen met een dichtheid van 10 gigabyte per cm2. De zijden schijf zou geen last hebben van warmte, vocht gammastraling en sterke magnetische velden. Toch zal je waarschijnlijk nooit een zijden schijf in jouw computer stoppen. De informatiedichtheid en snelheid die daarmee te bereiken is is veel te klein in vergelijking met een normale optische schijf. De onderzoekers denken aan opslagsystemen die in het lichaam kunnen worden geïmplanteerd om meetgegevens op te slaan.
Conventionele lithografie is in staat optische informatiedichtheden van vele tientallen GB’s per cm2 te verwezenlijken (in het oorspronkelijke verhaal wordt gesproken van vierkante duimen, terwijl die middeleeuwse maat al vele tientallen jaren niet meer in de wetenschap wordt gebruikt). Het schijnt echter lastig en (dus?) duur te zijn met die apparatuur kleine schijfjes te maken. Voorts zitten er natuurkundige brekingsgrenzen aan de informatiedichtheid met de huidige optische technologie.
Er schijnt echter een alternatief te zijn dat die grenzen kan doorbreken die wordt aangeduid met de nabijveld optische rastermicroscopie (in Engelse afko SNOM). Dat nabijeveldlicht zou, anders dan het verreveldlicht, zich rond oppervlakken ‘vlijen’. Nabijveldlicht wordt al gebruikt om lichtgevoelige structuren te maken in de nanometerorde.

Om hun optische schijven van zijde te maken brachten de onderzoekers zijdedraden, in de vorm van een waterige oplossing, aan op een gouden of silicium ondergrond. Vervolgens brachten ze met een SNO-microscoop voorzien van een (afstelbare) infraroodlaser daar patronen op aan. Die ir-frekwenties (tussen de 1495 en 1790 cm -1) kunnen door de zijde-eiwitten worden geabsorbeerd. Door die laser op de punt van een atoomkrachtmicroscoop te plaatsen in de buurt van de zijde konden ze ‘putjes’ aanbrengen met een ‘fijnheid’ van 30 nm, elk zo’n 100 nm van elkaar.

Voordelen

De optische schijf van zijde zou vele voordelen hebben. Zijdelagen zouden makkelijk op elke ondergrond aangebracht kunnen worden. Die lagen maken het ook mogelijk ze op twee verschillende manieren uit te lezen, waarbij de ‘putjes’ (eigenlijk zijn het ‘topjes’) de enen zijn en de vlakke delen de nullen. Door de schijf met een laser uit te lezen kan je ook spectroscopische (dat wil zeggen kleur) informatie meekrijgen. Je kunt die putjes ook in hoogte variëren, zodat je meer waarden krijgt dan nul of een.
Zijde zou ook goed samengaan met levende systemen, bijvoorbeeld bloed, waarbij meetgegevens op de zijden schijf kunnen worden opgeslagen (hoe?; as). Daar schijnen de onderzoekers al aan te werken.

Bron: physicsworld.org

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.