A nano méretű hangfelvételek áttörést jelenthetnek a tárolásban

A mozgóképipar több mint 80 évig alkalmazott optikai hang-filmfelvételt, legalábbis a digitális felvétel átvétele előtt. Most egy kutatócsoport felfedezhetett egy új módszert az adatok optikai tárolására sokkal kisebb léptékben - egy „nano-zongora” első felvételével a plazmonikus film hordozójára.

Az Illinoisi Egyetem MechSE egyetemi docensének, Kimani Toussaintnak a vezetésével egy sor arany, oszlop által támasztott, bowtie nanoantennát (pBNA) használtak fel, hogy az audioklipeket egy chipen tárolják, amelynek méretei hozzávetőlegesen megegyeznek az emberi haj vastagságával. Ez a tárolókapacitás körülbelül 5600-szorosa a mágneses fóliához képest.

Ezzel a módszerrel a hanginformációkat különböző intenzitású vagy frekvenciában változó hullámformaként tárolhatja. Ennek kipróbálására a csoport nyolc kottát tárolt el, mint például a középső C, D és E egy pBNA chipen, majd lejátszotta őket, hogy kis dallamot alkossanak. Az eredmény: egy plazmonikus zenei billentyűzet vagy „nano-zongora”. Az alábbi fotó a „Twinkle, Twinkle, Little Star” nano-zongora koncepcióját mutatja be. Az oszlopon alátámasztott bowtie nanoantennák (bal alsó sarokban) különálló hangjegyek rögzítésére használhatók, amint azt a kísérletileg kapott sötétmezős mikroszkópos képek (jobb alsó sarokban) mutatják.

Nano zongora

A „Twinkle, Twinkle, Little Star” nano-zongora koncepciója. (Hitel: Illinoisi Egyetem)

'A mi megközelítésünk analóg az' optikai hang 'módszerével, amelyet az 1920-as évek körül fejlesztettek ki a' beszélő 'mozgóképek készítésére tett erőfeszítések részeként.' mondta közleményében. Ez a folyamat általában nagyjából a következőképpen zajlik: Egy hangfelvétel (például mikrofon) elektromosan modulálja a lámpa forrását. A fényforrás intenzitásának változásait félig átlátszó fényképes filmre kódolják. Ezt követően dekódolja úgy, hogy a filmet megvilágítja ugyanazzal a fényforrással, és felveszi a fényáteresztés változását egy optikai detektoron, amelyet viszont a hangszórókhoz lehet csatlakoztatni.

Amit ez a kutatócsoport tett, az a pBNA-k felhasználásával tette, amit a fényképes film a fenti példában tett. Az audio információt közvetlenül nanoszerkezetekbe írták optikai mikroszkópban lézer segítségével, majd ugyanazzal a mikroszkóppal játszották le. a hullámalak digitális fényképezőgépre történő leképezésével és feldolgozásával. Korábban ugyanaz a csapat kimutatta, hogy a pBNA-k lehetővé teszik a hővezetés csökkentését a standard bowtie nanoantennákhoz képest, és kis teljesítményű lézerfénnyel besugározva felmelegedhetnek. Ez viszont finoman megolvasztja az aranyat, és megváltoztatja az általános optikai választ.

A lehetőségek túlmutatnak a nano léptékű hangfelvételen. 'Az adattárolás egy érdekes terület, amin el kell gondolkodni' - mondta Toussaint. „Például fontolóra vehetjük az ilyen típusú nanotechnológia alkalmazását az archív tárolás területén alkalmazott, de mégis fontos analóg technológia, például a mikrofióka használatának növelésére. Ezenkívül munkánk megalapozza az on-chip, plazmonikus alapú információfeldolgozás lehetőségét. ”

És mindez az analóg tartományban van; rengeteg lehetőség rejlik a digitális tárolásra. 'A plazmonikusok jellemző tulajdonsága a spektrum' - mondta Hao Chen, a Toussaint PROBE laboratóriumának egykori posztdoktora és a cikk első szerzője. „A plazmon által kiváltott hőhatásból eredő, jól kontrollált nanoszkópú morfológiai változások akár 100 nm-es spektrális eltolódást is lehetővé tesznek a nanoantennáktól. Ha ezt a spektrális szabadságfokot alkalmazzuk amplitúdó-koordinátaként, javítható a tárolókapacitás. Sőt, bár hangfelvételeink az analóg adattárolásra összpontosítottak, elvileg mégis lehetséges átalakulni digitális adattárolásra úgy, hogy mindegyik értékesíti 1 vagy 0 egységbitként szolgál. ' Az értékesítés méretének módosításával Chen szerint megvalósítható a tárolókapacitás további javítása.

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com