Diamenty od zawsze fascynowały ludzi swoją trwałością i pięknem. Hasło reklamowe „diament jest wieczny” okazuje się jednak mieć zaskakująco realne zastosowanie w świecie nowoczesnej technologii. Naukowcy opracowali bowiem system oparty na diamentach, który umożliwia przechowywanie danych przez miliony lat – osiągając przy tym rekordową gęstość zapisu wynoszącą aż 1,85 terabajta na centymetr sześcienny.
Dotychczasowe technologie również wykorzystywały impulsy laserowe do kodowania danych w diamentach, ale nowa metoda znacząco zwiększa ich pojemność. Dla porównania, optyczny dysk diamentowy o objętości standardowego Blu-raya mógłby przechowywać około 100 terabajtów danych – równowartość 2000 płyt Blu-ray – podczas gdy jego żywotność byłaby niemal nieograniczona w porównaniu do typowych kilku dekad, jakie oferują współczesne nośniki optyczne.
„Po ustabilizowaniu wewnętrznych struktur przechowywania danych przy użyciu naszej technologii, diamenty mogą zapewnić niezwykłą trwałość – zdolność zachowywania danych przez miliony lat w temperaturze pokojowej, bez potrzeby jakiejkolwiek konserwacji,” powiedział dr Ya Wang z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Chinach. Jego zespół pracował z niewielkimi kawałkami diamentów o długości zaledwie kilku milimetrów, ale w przyszłości planują opracowanie systemu, w którym wykorzystywany byłby obracający się dysk diamentowy.
Metoda polega na wykorzystaniu ultrakrótkich impulsów laserowych do przesunięcia pewnych atomów węgla w strukturze diamentu, pozostawiając za sobą puste przestrzenie atomowe. Te niewielkie zmiany w strukturze diamentu są niezwykle stabilne i mają różne poziomy jasności, co umożliwia kodowanie informacji. „Liczba pustych przestrzeni w diamentach wpływa na ich jasność. Dzięki temu możemy odczytać zakodowaną w nich informację,” wyjaśnia Wang.
W eksperymencie naukowcy zapisali obrazy, takie jak kolorowe dzieło Henri’ego Matisse’a „Kot z Czerwoną Rybką” czy sekwencję zdjęć Eadwearda Muybridge’a ukazującą jeźdźca na galopującym koniu. Dane te zostały precyzyjnie zakodowane poprzez przypisanie poziomów jasności pikseli obrazu do odpowiadających im poziomów jasności w strukturze diamentu. System osiągnął przy tym ponad 99-procentową dokładność zapisu i odczytu danych.
Chociaż aktualne rozwiązanie jest jeszcze dalekie od komercyjnej dostępności, przyczyną tego są wysokie koszty laserów, kamer fluorescencyjnych oraz innych urządzeń niezbędnych do procesu. Jednakże naukowcy są optymistyczni. Ich zdaniem w przyszłości technologia ta może zostać zminiaturyzowana do formatu porównywalnego z wielkością kuchenki mikrofalowej.
„W krótkiej perspektywie czasowej technologia ta byłaby szczególnie atrakcyjna dla instytucji rządowych, ośrodków badawczych czy bibliotek skoncentrowanych na archiwizacji i długoterminowym zachowywaniu danych,” podsumowuje Wang.
