Mặc dù mọi người đang nghiêng nhiều hơn về SSD cho nhu cầu lưu trữ của họ, chủ yếu là vì tốc độ nhanh hơn, nhưng HDD vẫn được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp máy tính để bàn. So với Ổ đĩa thể rắn (SSD), Ổ đĩa cứng (HDD) thường có thể chứa nhiều dung lượng hơn để lưu trữ dữ liệu và chi phí sản xuất cũng như mua rẻ hơn nhiều. Giờ đây, một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng graphene có thể được sử dụng để sản xuất ổ cứng có mật độ cực cao, có thể lưu trữ dữ liệu nhiều hơn gấp mười lần so với ổ cứng hiện tại.
Được công bố gần đây trên tạp chí Nature Communications, nghiên cứu được thực hiện với sự cộng tác của các nhóm nghiên cứu tại Đại học Exeter, Ấn Độ, Singapore, Thụy Sĩ và Mỹ. Các nhà nghiên cứu đã thay thế một lớp phủ dựa trên carbon bên trong các ổ cứng HDD hiện tại bằng graphene và chứng kiến sự tăng vọt gấp mười lần về không gian lưu trữ.
Ổ cứng dựa trên Graphene: Nghiên cứu
Bây giờ, để hiểu điều này, bạn phải biết những điều cơ bản về ổ cứng. Vì vậy, một ổ cứng HDD truyền thống chứa hai thành phần chính. Có các đĩa mà dữ liệu được ghi và lưu trữ, và sau đó có đầu từ di chuyển nhanh chóng trên các đĩa khi chúng quay. Để kích hoạt mật độ cao hơn, không gian giữa đĩa và đầu liên tục giảm.
Graphene thay thế COC
Vì vậy, để ngăn ngừa hư hỏng cơ học và ăn mòn đĩa cứng, các ổ cứng HDD hiện tại sử dụng một thứ gọi là COC (Lớp phủ dựa trên carbon) đóng vai trò như lớp bảo vệ cho thành phần nói trên. Kể từ khi ổ cứng đầu tiên ra đời, độ dày của COC đã giảm từ 12,5nm xuống còn khoảng 3nm. Điều này tương ứng với khoảng một terabyte trên mỗi inch vuông.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã thay thế vật liệu hiện tại được sử dụng trong COC bằng graphene, một dạng khác của carbon và nhận thấy những cải tiến lớn. Các nhóm nghiên cứu đã thay thế các COC bằng một đến bốn lớp graphene để kiểm tra hiệu suất của ổ đĩa.
Họ đã kiểm tra độ ma sát, mài mòn, ăn mòn, độ ổn định nhiệt và khả năng tương thích của chất bôi trơn cho ổ cứng làm từ graphene. Vì vậy, theo các nhà nghiên cứu, graphene có tất cả các đặc tính lý tưởng cho các COC của ổ cứng, và kết quả là, một lớp graphene duy nhất làm giảm sự ăn mòn của các đĩa cứng bằng cách 2.5 lần so với các giải pháp cao cấp hiện tại.
Kết hợp với HAMR
Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu chuyển graphene lên ổ cứng có lớp ghi từ tính bằng sắt-bạch kim và thử nghiệm một công nghệ mới, cụ thể là Ghi từ tính hỗ trợ nhiệt (HAMR), cho phép ổ cứng tăng mật độ lưu trữ bằng cách làm nóng lớp từ tính. đến nhiệt độ rất cao. Quá trình này không thể xảy ra trong các ổ cứng HDD hiện tại vì COC trong chúng không thể chịu được nhiệt độ cao như vậy. Tuy nhiên, graphene là một vật liệu có thể.
Vì vậy, bằng cách kết hợp một lớp ghi từ tính dựa trên graphene với HAMR, các nhà nghiên cứu đã thấy mật độ dữ liệu khổng lồ lên tới hơn 10 terabyte mỗi inch vuông. Do đó, công nghệ này có tiềm năng cách mạng hóa ngành công nghiệp lưu trữ dữ liệu hiện tại. Điều này có thể đưa các ổ cứng bền vững và bền hơn vào hỗn hợp.
“Việc chứng minh rằng graphene có thể đóng vai trò là lớp phủ bảo vệ cho các ổ đĩa cứng thông thường và nó có thể chịu được các điều kiện HAMR là một kết quả rất quan trọng. Điều này sẽ thúc đẩy sự phát triển của các ổ đĩa cứng mật độ cao mới, ” Tiến sĩ Anna Ott, một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Cambridge Graphene và là một trong những đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.
