В создании жестких дисков примут участие бактерии

В Великобритании человеческий труд ценится высоко. Британские ученые придумали, как использовать бактерии для создания жесткого диска. Наука развивается, да и плату за свою работу бактерии не требуют.

Команда исследователей из Лидсского Университета (Великобритания) позаимствовала концепцию у природы и синтезировала принципиально иной тип жесткого диска.

Современные накопители на жестких магнитных дисках хранят данные на магнитных пластинах, покрытых тонкой металлической пленкой, физическим образом разделенной на микроскопические намагниченные области – домены (участки с направленным магнитным моментом). Каждая такая область, будучи ориентированной на магнитной поверхности согласно вектору намагниченности, представляет собой логический ноль или единицу. Чем больше магнитных доменов можно упаковать на поверхности пластины диска, тем больше емкость этой пластины и, как следствие, всего жесткого диска.

Разработка британских ученых основана на способности некоторых бактерий поглощать железо, обеспечивая, тем самым, синтез магнитных наночастиц. Последние же приобретают уникальное свойство самонавигации в магнитном поле Земли.

В своих экспериментах исследователи использовали протеины, чтобы получить так называемые «магнитные паттерны», способные хранить данные. «Мы используем концепцию, заложенную природой, у которой были миллиарды лет, чтобы эволюцией провести свои натурные эксперименты. Нет никакого смысла начинать на пустом месте», – говорит д-р Сара Стэнилэнд (Sarah Staniland), возглавляющая исследования.

Магнитные пластины жестких дисков обычно изготавливаются напылением – технология, при которой облака ионов аргона взаимодействуют с поверхностью магнитного материала, выбивая с ее поверхности материальные частицы, в последствие осаждающиеся в виде тонкой пленки на поверхность пластины. Частицы, группируясь, образуют зерна, в конечном счете, формирующие магнитные области-домены (приблизительно 100 зерен соответствует одному биту).

Вместо гранулированной ученые воспроизвели среду, в основе которой лежат «магнитные паттерны», сохраняющие биты. Золотая поверхность пластины сначала покрывается специальным химическим составом таким образом, что образует структуру, чем-то напоминающую шахматную доску (в смысле, с рисунком в клетку). Две грани в виде угольника каждого квадрата связывают протеины, другие две – их отталкивают. Затем квадраты на поверхности пластины ученые покрыли железосодержащим раствором, который преобразовывал их в магнитный материал. В итоге каждый магнитный квадрат оказывался способен сохранять один бит.

Данная технология позволила ученым на поверхности 20 микрометров записать данные с плотностью, соизмеримой с плотностью записи современных жестких дисков. В дальнейшем исследователи намереваются осуществить запись на площадях наноскопичских размеров, что обеспечит приближение к реально существующим устройствам хранения.

Д-р Стэнилэнд надеется создать жесткий диск с плотностью записи 1 железная частица на квадрат, что создаст предпосылки записи 1 терабайта данных на квадратном дюйме – такая плотность находится за гранью физических возможностей лучших на сегодняшний день жестких дисков.