التخزين الخُماسي الأبعاد: تقنية تخزين جديدة أكبر بـ 10.000 مرة من قرص Blu-ray التقليدي

التخزين الخُماسي الأبعاد: تقنية تخزين جديدة أكبر بـ 10.000 مرة من قرص Blu-ray التقليدي
أستمع الى المقال

طوّر باحثون من جامعة ساوثهامبتون طريقةً للكتابة بالليزر بحيث تكون سريعةً وموفّرةً للطّاقة لإنتاج هياكل نانوية عالية الكثافة من زجاج السيليكا، ويُدعى هذا النظام بالتّخزين خُماسي الأبعاد (5D) طويل المدى والذي يكون أكثر كثافًة بـ 10000 مرة من تقنية تخزين الأقراص من نوع البلو راي.

وذكر الدّكتور والباحث Yuhao Lei من جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة: “إنّ الأفراد والمؤسسات يقومون الآن بإنشاء كمياتٍ هائلةٍ من البيانات أكثر من أي وقتٍ مضى، ممّا يخلق حاجًة ماسة إلى تصميم أنظمة تخزينٍ قادرة على استيعاب بيانات ذات سعةٍ عاليةٍ واستهلاكٍ منخفضٍ للطّاقة وعمر أطول”، وأضاف قائلًا: “بينما يتمّ التوجّه الآن إلى نظام التخزين السّحابي للبيانات المؤقّتة، نعتقد أنّ تخزين البيانات خماسية الأبعاد في الزجاج سيكون مفيدًا لتخزين البيانات على المدى الطويل وخصوصًا لأرشيف الحكومات والمتاحف والمكتبات والمؤسسات الخاصّة.”

التخزين البصري خُماسي الأبعاد (5D):

هي إحدى التقنيات التي يتابعها فريق جامعة ساوثهامبتون منذ فترةٍ طويلةٍ، وتمّ عرضها لأوّل مرةٍ في عام 2013، حيث نجح العلماء في استخدام النّظام الجديد لكتابة واسترداد ملفٍ نصي بحجم 300 كيلوبايت فقط.

تمّت كتابة البيانات باستخدام ليزر الفيمتو ثانية (هو نظام أشعة تحت الحمراء دقيق جدا، حيث يُستخدم في العمليات الجراحيّة الدّقيقة)، ويصدر هذا الليزر نبضات ضوئيّة قصيرة وبسيطة لكنّها قوية، مما يؤدي إلى تشكيل هياكل صغيرة في الزجاج يتم قياسها على مقياس النانو، وتشمل بُعدين بصريين بالإضافة إلى ثلاثة أبعاد مكانية، ويمكن للنظام الجديد أن يكتب بسرعة 1.000.000 فوكسل في الثانية، وهو ما يعادل تسجيل حوالي 230 كيلوبايت من البيانات (أكثر من 100 صفحة من النص) في الثانية.

وفي عام 2015 أظهر الفريق تقدّمهم باستخدام التكنولوجيا لحفظ النُسخ الرّقمية، وعلى عكس الأقراص الصّلبة التقليدية السريعة العطب بسبب درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة والمجالات المغناطيسية والفشل الميكانيكي، فإن نظام تخزين البيانات خماسي الأبعاد طويل الأمد يوفر مقاومة مُذهلة لهذه العوامل وعمر غير محدود تقريبًا في درجة حرارة الغرفة الطبيعيّة.

وعلى الرّغم من أنّ تخزين البيانات الضوئيّة الجديد 5D قد أثبت جدارته في بعض التّقنيات، إلا أنّ هناك مشكلة كانت تواجه فريق العمل وهي سرعة كتابة البيانات بما يكفي لمجاراة أنظمة التخزين الأخرى، وللتغلّب على هذه العقبة استخدم الباحثون ليزر فيمتو ثانية بمعدل تكرار مرتفع لإنشاء حفرٍ صغيرةٍ بحيث تحتوي على بنيةٍ واحدةٍ بقياس 500 × 50 نانومتر لكل منها.

وأظهرت هذه التّقنية قدرتها على كتابة 5 غيغابايت من البيانات النصّية على قرصٍ زجاجي من السيليكا بقياس القرص المضغوط التقليدي وبدقّة قراءة تصل إلى 100 بالمائة تقريبًا، ويقول الباحثون أنّ مثل هذا القرص سيكون قادرًا على استيعاب 500 تيرابايت من البيانات، ممّا يجعله 10000 مرة أكثر كثافًة من قرص Blu-ray، ومع تحديث النّظام المستمر ينبغي أن يكون من الممكن كتابة هذه الكمية من البيانات في حوالي 60 يومًا.
نُشر البحث في مجلة Optica.

هل أعجبك المحتوى وتريد المزيد منه يصل إلى صندوق بريدك الإلكتروني بشكلٍ دوري؟
انضم إلى قائمة من يقدّرون محتوى إكسڤار واشترك بنشرتنا البريدية.