Rekaman audio berukuran nano bisa menandakan terobosan penyimpanan

Industri film menggunakan perekaman suara-pada-film optik selama lebih dari 80 tahun, setidaknya sebelum perekaman digital mengambil alih. Sekarang tim peneliti mungkin telah menemukan cara baru untuk menyimpan data secara optik pada skala yang jauh lebih kecil - dengan cara merekam “piano nano” ke substrat film plasmonik untuk pertama kalinya.

Kelompok tersebut, yang dipimpin oleh profesor Kimani Toussaint dari University of Illinois MechSE, menggunakan rangkaian nanoantennas (pBNA) yang didukung pilar dan emas untuk menyimpan klip audio pada sebuah chip dengan dimensi yang kira-kira setara dengan ketebalan rambut manusia. Itu memberikan kapasitas penyimpanan sekitar 5.600 kali lipat dibandingkan dengan film magnetik.

Dengan menggunakan metode ini, Anda dapat menyimpan informasi suara baik sebagai bentuk gelombang intensitas yang bervariasi atau bentuk gelombang dengan frekuensi yang bervariasi. Untuk mengujinya, grup tersebut menyimpan delapan not musik, seperti C tengah, D, dan E, pada chip pBNA dan kemudian memainkannya kembali untuk membentuk nada kecil. Hasilnya: keyboard musik plasmonik, atau 'piano nano'. Foto di bawah ini menunjukkan konsep piano nano yang memainkan 'Twinkle, Twinkle, Little Star.' Nanoantennas dasi kupu-kupu yang didukung pilar (kiri bawah) dapat digunakan untuk merekam not musik yang berbeda, seperti yang ditunjukkan dalam gambar mikroskop medan gelap yang diperoleh secara eksperimental (kanan bawah).



Piano Nano

Konsep piano nano yang memainkan 'Twinkle, Twinkle, Little Star.' (Kredit: Universitas Illinois)

'Pendekatan kami analog dengan metode 'suara optik', yang dikembangkan sekitar tahun 1920-an sebagai bagian dari upaya untuk membuat film 'berbicara',' tim tersebut kata dalam sebuah pernyataan. Proses itu biasanya berjalan kira-kira seperti ini: Pengambilan audio (seperti mikrofon) secara elektrik memodulasi sumber lampu. Variasi intensitas sumber cahaya dikodekan pada film fotografi semi transparan. Anda kemudian memecahkan kodenya dengan menerangi film dengan sumber cahaya yang sama, dan mengambil perubahan dalam transmisi cahaya pada detektor optik, yang kemudian dapat dihubungkan ke speaker.

Apa yang dilakukan tim peneliti ini adalah menggunakan pBNA untuk melakukan apa yang dilakukan film fotografis pada contoh di atas. Mereka menulis informasi audio secara langsung ke dalam struktur nano menggunakan laser di mikroskop optik, dan kemudian memutarnya menggunakan mikroskop yang sama. dengan mencitrakan bentuk gelombang ke kamera digital dan memprosesnya. Sebelumnya, tim yang sama menunjukkan bahwa pBNA memungkinkan pengurangan konduksi termal dibandingkan dengan antena nano bowtie standar, dan dapat memanas saat disinari dengan sinar laser berdaya rendah. Itu pada gilirannya secara halus melelehkan emas dan mengubah respons optik keseluruhan.

Kemungkinannya melampaui perekaman audio pada skala nano. “Penyimpanan data adalah salah satu hal yang menarik untuk dipikirkan,” kata Toussaint. “Misalnya, seseorang dapat mempertimbangkan untuk menerapkan jenis nanoteknologi ini untuk meningkatkan ceruk, tetapi tetap penting, teknologi analog yang digunakan di area penyimpanan arsip seperti menggunakan microfiche. Selain itu, pekerjaan kami memiliki potensi untuk pemrosesan informasi on-chip, berbasis plasmonic. ”

Dan ini semua di dunia analog; ada banyak potensi untuk penyimpanan digital. “Sifat karakteristik dari plasmonik adalah spektrum,” kata Hao Chen, mantan postdoc di laboratorium PROBE Toussaint dan penulis pertama makalah tersebut. “Berasal dari efek termal yang diinduksi oleh plasmon, perubahan morfologi skala nano yang terkontrol dengan baik memungkinkan pergeseran spektral sebesar 100 nm dari antena nano. Dengan menggunakan derajat kebebasan spektral ini sebagai koordinat amplitudo, kapasitas penyimpanan dapat ditingkatkan. Selain itu, meskipun perekaman audio kami berfokus pada penyimpanan data analog, pada prinsipnya masih mungkin untuk diubah menjadi penyimpanan data digital dengan setiap bowtie berfungsi sebagai unit bit 1 atau 0. ” Dengan memodifikasi ukuran dasi kupu-kupu, kata Chen, kapasitas penyimpanan dapat ditingkatkan lebih lanjut.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com