Logotipo do Site Inovação Tecnológica





Eletrônica

Discos rígidos com grafeno armazenam 10 vezes mais dados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/06/2021

Discos rígidos com grafeno armazenam 10 vezes mais dados
O grafite é composto por camadas de grafeno, o que explica o ótimo comportamento termal e lubrificante do material.
[Imagem: N. Dwivedi et al. - 10.1038/s41467-021-22687-y]

HD com revestimento de grafeno

O grafeno pode ser usado para fabricar discos rígidos de densidade ultra-alta (HDD), com um salto de até dez vezes em comparação com as tecnologias atuais.

Mas, desta vez, o chamado "material maravilha" não cumpre um papel ativo: Ele simplesmente substitui o material isolante de carbono já usado nos discos rígidos atuais.

Os HDs contêm dois componentes principais: os pratos e uma cabeça de gravação e leitura. Os dados são gravados nos pratos usando a cabeça magnética, que se move rapidamente acima deles conforme giram. O espaço entre a cabeça e o prato diminui continuamente para permitir densidades mais altas e maior velocidade nas operações.

Para evitar danos acidentais e corrosão, os pratos recebem uma cobertura que serve duplamente para proteção e para lubrificação. Como o grafite é um excelente lubrificante seco, esses revestimentos são feitos à base de carbono.

Acontece que, quanto mais espessa essa camada de carbono, maior é a distância entre a cabeça de leitura e gravação e os dados propriamente ditos, registrados na camada ativa do prato. Assim, uma melhor proteção vem em detrimento de uma menor densidade de armazenamento.

Discos rígidos com grafeno armazenam 10 vezes mais dados
As técnicas de fabricação e aplicação do grafeno permitiram melhorar muito a camada protetora dos discos rígidos.
[Imagem: N. Dwivedi et al. - 10.1038/s41467-021-22687-y]

Gravação assistida por calor

Como o grafeno é carbono puro, Neeraj Dwivedi e colegas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, perceberam que é possível usar as técnicas para sua fabricação na deposição direta dessa camada de revestimento carbônico sobre os pratos dos HDs.

O que eles não esperavam é que o resultado fosse tão significativo: As camadas ultrafinas de carbono permitiram reduzir pela metade o atrito, reduzir em 2,5 vezes a suscetibilidade do material à corrosão e, principalmente, reduzir a distância entre a cabeça e o prato o suficiente para abrir caminho para uma nova tecnologia que permite o aumento da capacidade de armazenamento de dados.

Essa nova tecnologia consiste em uma cabeça de leitura e gravação especial, assistida por calor, uma nova tecnologia que permite um aumento na densidade de armazenamento aquecendo rapidamente a camada de gravação - essa tecnologia é conhecida como HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording, ou gravação magnética assistida por calor).

Os revestimentos carbônicos atuais não suportam essas altas temperaturas, mas as múltiplas camadas de grafeno suportaram muito bem. Assim, a HAMR, em conjunto com o revestimento de grafeno, forneceu uma densidade de dados sem precedentes, superior a 10 terabytes por polegada quadrada - na verdade, a gravação assistida por calor tem potencial para armazenar 100 vezes mais dados que a tecnologia atual.

"Demonstrar que o grafeno pode servir como revestimento protetor para unidades de disco rígido convencionais e que ele é capaz de resistir às condições HAMR é um resultado muito importante. Isso impulsionará ainda mais o desenvolvimento de novas unidades de disco rígido de alta densidade por área," disse a professora Anna Ott, uma das coordenadoras da equipe.

Bibliografia:

Artigo: Graphene overcoats for ultra-high storage density magnetic media
Autores: Neeraj Dwivedi, A. K. Ott, K. Sasikumar, C. Dou, R. J. Yeo, B. Narayanan, U. Sassi, D. De Fazio, G. Soavi, T. Dutta, O. Balci, S. Shinde, J. Zhang, A. K. Katiyar, P. S. Keatley, A. K. Srivastava, S. K. R. S. Sankaranarayanan, A. C. Ferrari, C. S. Bhatia
Revista: Nature Communications
Vol.: 12, Article number: 2854
DOI: 10.1038/s41467-021-22687-y
Seguir Site Inovação Tecnológica no Google Notícias





Outras notícias sobre:
  • Armazenamento de Dados
  • Grafeno
  • Microeletrônica
  • Refrigeração

Mais tópicos