На текущий момент не существует системы хранения данных, которая сочетала бы в себе высокую степень надёжности, большой объём и длительный срок хранения. Всё это заставляет исследователей постоянно искать новые способы хранения данных: более удобные, надёжные и подходящие для длительной эксплуатации. Среди проводимых изысканий есть и очень интересные проекты, такие как технология записи 5D, придуманная учёными из Университета Саутгемптона.
Проблема и решение
Исследователям из Университета Саутгемптона пришлось решать сразу несколько технических проблем. Для начала им нужен был носитель информации, который был бы не подвержен воздействию времени, воды, высоких температур и магнитных полей. Только так можно длительное время хранить информацию, не заботясь о периодическом её возобновлении или замене стареющего носителя. После долгих поисков учёные решили остановить свой выбор на стекле, как наиболее инертном материале, нечувствительном к окружающей среде. Второй большой проблемой стал способ записи: как записать информацию, если носитель не подвержен внешним воздействиям? При этом плотность записи должна быть достаточно высокой, чтобы можно было вместить много информации в небольшой объём.
В итоге решили использовать фемтосекундный лазер, стреляющий сверхкороткими импульсами менее 100 пикосекунд (1 пикосекунда – тысячная миллиардной доли секунды). Короткий импульс лазера меняет свойства стекла в объёме 1 вокселя (нанометровый кубический пиксель). В 2013 году учёным удалось таким образом записать и считать информацию. Теперь же процесс намного усовершенствовали и даже смогли записать большой объём данных на новый носитель.
Новая технология
Новый метод решили называть записью 5D, поскольку вместе с основной информацией, записываемой в трёх измерениях, также фиксируются сведения о поляризации луча и его интенсивности. После записи в пространственной структуре стекла остаётся трёхмерный рисунок, в котором кодируется информация. В ходе многочисленных исследований учёным пришлось отказаться от использования фемтосекундного лазера, поскольку сам по себе он дорогой и требует большой мощности. Поэтому они изменили процесс записи, заменив его на несколько маломощных источников излучения. Ещё в 2015 году они смогли записать таким образом большой объём текста, продемонстрировав потенциал технологии и её возможности.
На текущий момент исследователи находятся в поисках способа ускорить запись. На текущий момент им удалось достичь скорости 230 Кб/с. Хороших результатов исследователи добились, заменив один лазер несколькими, увеличив таким образом скорость формирования наноструктур в толще стекла. На стеклянную пластину с площадью, равной компакт-диску, удалось записать 5 Гб данных, а потом считать их почти со 100-процентной точностью. По словам разработчиков, такой носитель информации может вмещать до 500 Гб, а срок его хранения при комнатной температуре практически неограничен. Как ожидают исследователи, созданный ими способ записи после усовершенствования технологии можно будет использовать для долговременного хранения данных, например, в электронных библиотеках, исследовательских лабораториях или статистических центрах.