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液态硬盘:一汤匙能存储1TB的数据

最后更新时间:2020-05-10 09:02

来自密歇根大学和纽约大学的研究者们开发出了一种利用悬浮在液体中的团状纳米颗粒进行信息存储的技术。这些团状颗粒能比传统硬盘存储更多的数据。

与只有“0”和“1”两种状态的二进制数存储系统不同,液态存储系统的工作方式有点像魔方,利用不同的组合来代表不同的存储状态:由1个中心球体和周围12个颗粒构成的存储团组成的结构就能有近800万个不同状态,相当于2.86字节(Byte)的数据。

这个系统利用与中心球体相连的纳米颗粒进行数据存储。当中心球体较小时,外围颗粒能够稳定的排列,存储数据;当中心球体变大时,颗粒就可以重新排列,存储不同的信息

研究团队利用聚合物材料制造了一个包含1个中心球体和4个纳米颗粒的集群。当液体被加热时,中心球体膨胀,颗粒随之进行可预测的重拍。虽然4个纳米颗粒只有两种不同的组合方式(和比特一样),但研究者们计划用更多的颗粒来制造存储团。

实验结果显示,一汤匙(约14.8毫升)含有3%的12颗粒存储团的溶液可以存储1TB的数据。而用普通硬盘存储等量数据,则需要智能手机大小的硬盘才可以。参与研究的博士后卡罗莱·菲利普斯(Carolyn Phillips)把这些存储团比作魔方,她说:“你完全可以用描述魔方的数学原理来展示存储团的每一种排列方式。”

为了让液态硬盘成为现实,研究团队需要找到一种能够在扩大液体体积的情况下保持存储团形状的方法,以及方便的读取方式。目前研究团队利用扫描隧道显微镜来计算存储量。

这种液态硬盘可以用于检测水中的污染物,或是在人体内进行医学信息处理。存储团还可以代替硬质芯片用于软体机器人(soft robot)的感应和控制。不过在这之前,液态硬盘更可能加入到液态原料中作为识别标志,用来追踪管制液体,比如燃油、易爆物以及用于制造非法药品的化学物质。


(包含4个纳米颗粒的存储结构,左右为两种不同的组合方式,中间为默认的未激发态)

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