HDD正在以石墨烯形式升級(jí)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量將增加十倍

劍橋石墨烯中心的研究人員與國際團(tuán)隊(duì)合作發(fā)表的一篇論文，這可能會(huì)永久改變您的 PC 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式。

您是否正在尋找設(shè)備上的存儲(chǔ)升級(jí)？考慮用舊硬盤驅(qū)動(dòng)器 (HDD) 換取更時(shí)尚、更酷、更快的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器 (SSD)？我完全可以理解。但不要害怕！根據(jù)一篇新論文，HDD 正在以石墨烯形式升級(jí)，這應(yīng)該會(huì)將它們可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量增加十倍（與當(dāng)前可用的技術(shù)相比）。

該研究是與埃克塞特大學(xué)、印度、瑞士、新加坡和美國的研究人員合作進(jìn)行的。

硬石墨烯驅(qū)動(dòng)器

這項(xiàng)研究的合著者之一兼劍橋石墨烯中心的 Anna Ott 博士說：“證明石墨烯可以作為傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)涂層并且能夠承受 HAMR 條件是一個(gè)非常重要的結(jié)果。這將進(jìn)一步推動(dòng)新型高面密度硬盤驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展，”。

HDD 于 1950 年代首次推出，但直到 1980 年代它們才會(huì)對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)產(chǎn)生有意義的影響，這主要是由于成本和制造的復(fù)雜性。然而，從那時(shí)起，它們就改變了游戲規(guī)則。與之前的任何介質(zhì)相比，HDD 可以在更小的封裝中存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)。在后來的幾年里，固態(tài)硬盤因其更快的速度和更緊湊的尺寸而成為移動(dòng)設(shè)備的更受歡迎的選擇，但硬盤仍然以較低的成本提供更高的數(shù)據(jù)密度，并且仍然是臺(tái)式電腦的首選存儲(chǔ)介質(zhì)。

構(gòu)成 HDD 的主要組件有兩個(gè)：盤片和安裝在移動(dòng)臂上的磁頭。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在盤片上，在盤片快速旋轉(zhuǎn)時(shí)由磁頭寫入。磁頭也是從盤片讀取數(shù)據(jù)的地方。當(dāng)您的 PC 嘗試訪問其內(nèi)存中的某些內(nèi)容時(shí)，您可能會(huì)聽到來自 PC 的聲音是這些在 HDD 內(nèi)運(yùn)動(dòng)的部件。更現(xiàn)代的驅(qū)動(dòng)器在這些部件之間留下的空間越來越小，以節(jié)省空間。

盡管如此，HDD 設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵部分是防止盤片受到機(jī)械沖擊或化學(xué)腐蝕的損壞。我們目前這樣做的方式——碳基外涂層（不幸的是縮短的“COC”）——占用的空間很小。今天，它們的厚度約為 3 納米，但在 1990 年代，它們?cè)?jīng)是 12.5 納米或更厚。COC 的這種細(xì)化有助于將 HDD 的整體數(shù)據(jù)密度提高到每平方英寸盤片大約 1 TB 。新的石墨烯涂層可以將這個(gè)額外的存儲(chǔ)空間增加十倍。

該團(tuán)隊(duì)用一到四層石墨烯取代了商業(yè)級(jí) COC，然后測(cè)試了它們的摩擦、磨損、腐蝕彈性，以及它們的熱穩(wěn)定性和與當(dāng)前潤滑劑的兼容性。該團(tuán)隊(duì)解釋說，除了更薄之外，這些層還可以完成與當(dāng)前 COC 材料相同的工作，在所有分析類別中都具有理想的特性。它們實(shí)際上在耐腐蝕性方面更好，在減少摩擦方面比我們目前最好的 COC 選項(xiàng)好兩倍。

此外，石墨烯層與熱輔助磁記錄 (HAMR) 兼容，該技術(shù)可通過加熱盤片將更多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 HDD 上。作者補(bǔ)充說，目前的 COC 材料在這些高溫下表現(xiàn)不佳。

該團(tuán)隊(duì)估計(jì)，這樣的磁盤，加上石墨烯涂層和 HAMR 技術(shù)，可能會(huì)導(dǎo)致每平方英寸盤片超過 10 TB 的潛在數(shù)據(jù)密度。

該研究的作者劍橋石墨烯中心主任安德里亞 C.法拉利教授說：“這項(xiàng)工作展示了石墨烯用于超高存儲(chǔ)密度磁介質(zhì)的優(yōu)異機(jī)械、腐蝕和耐磨性能。考慮到 2020 年產(chǎn)生了大約 10 億 TB 的新鮮 HDD 存儲(chǔ)，這些結(jié)果表明石墨烯在尖端技術(shù)中的大規(guī)模應(yīng)用的途徑，“。

論文“用于超高存儲(chǔ)密度磁介質(zhì)的石墨烯涂層”已發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

原文標(biāo)題：石墨烯保護(hù)涂層可以將硬盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)潛力提高十倍

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