Även om människor lutar mer åt SSD för sina lagringsbehov, främst på grund av den högre hastigheten, används hårddisken fortfarande i stor utsträckning inom desktopindustrin. Jämfört med Solid State Drives (SSD) kan hårddiskar (HDD) vanligtvis ha mer kapacitet att lagra data och är mycket billigare att tillverka och köpa. Nu visar en färsk studie att grafen kan användas för att producera hårddiskar med ultrahög densitet som kan lagra tio gånger mer data än nuvarande hårddiskar.
Nyligen publicerad i tidskriften Nature Communications genomfördes studien i samarbete med forskargrupper vid University of Exeter, Indien, Singapore, Schweiz och USA. Forskarna ersatte en kolbaserad beläggning inuti nuvarande hårddiskar med grafen och såg en tiofaldig ökning av lagringsutrymmet.
Grafenbaserade hårddiskar: Forskning
Nu, för att förstå detta, måste du känna till grunderna för hårddiskar. Så en traditionell hårddisk innehåller två huvudkomponenter. Det finns diskar där data skrivs och lagras, och sedan finns det huvuden som rör sig snabbt över diskarna när de roterar. För att möjliggöra högre densiteter reduceras utrymmet mellan skivan och huvudet kontinuerligt.
Grafen ersätter COC
Så för att förhindra mekanisk skada och korrosion av hårddisken använder nuvarande hårddiskar något som kallas COC (Carbon Based Coating) som fungerar som ett skyddande lager för nämnda komponent. Sedan introduktionen av den första hårddisken har tjockleken på COC minskat från 12,5 nm till cirka 3 nm. Detta motsvarar ungefär en terabyte per kvadrattum.
Nu har forskarna ersatt det nuvarande materialet som används i COC med grafen, en annan form av kol, och har märkt stora förbättringar. Forskarteamen ersatte COCs med ett till fyra lager grafen för att testa enhetens prestanda.
De testade friktion, slitage, korrosion, termisk stabilitet och smörjmedelskompatibilitet hos grafenbaserade hårddiskar. Så, enligt forskarna, har grafen alla idealiska egenskaper för p-piller för hårddiskar, och som ett resultat minskar ett enda lager grafen korrosionen på hårddiskar med 2,5 gånger jämfört med nuvarande avancerade lösningar.
Kombinerat med HAMR
Som nästa steg överförde forskarna grafenet till en hårddisk med ett magnetiskt inspelningsskikt av järn-platina och testade en ny teknik, nämligen Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR), som gör att hårddisken kan öka densiteten. lagringsbarheten genom uppvärmning det magnetiska lagret. till mycket höga temperaturer. Denna process kan inte ske i nuvarande hårddiskar eftersom COC i dem inte tål så höga temperaturer. Grafen är dock ett möjligt material.
Så, genom att kombinera ett grafenbaserat magnetiskt inspelningsskikt med HAMR, såg forskarna massiva datadensiteter på mer än 10 terabyte per kvadrattum. Således har denna teknik potential att revolutionera den nuvarande datalagringsindustrin. Detta kan ge mer robusta och hållbara hårddiskar i mixen.
”Att bevisa att grafen kan fungera som en skyddande beläggning för konventionella hårddiskar och att den tål HAMR-förhållanden är ett mycket viktigt resultat. Detta kommer att påskynda utvecklingen av nya hårddiskar med hög densitet.” Dr Anna Ott, forskare vid Cambridge Graphene Center och en av studiens medförfattare.
