باحثون يستعينون بالتقنية النانوية لتخزين البيانات في الذرات
لطالما كان الهدف إيجاد طرائق لتخزين كميات كبيرة من المعلومات على أجهزة صغيرة الحجم. ومؤخرًا قاد هذا علماء فيزياء إلى فك تشفير تخزين البيانات الرقمية باستخدام ذرات فردية تعمل كأنها واحدات وأصفار في الشيفرة الثنائية على جزيئات مصنعة خصيصًا لهذه العملية. وعمل أولئك العلماء في الأعوام الأخيرة على تحسين التقنية النانوية التي تتيح لهم تحقيق ما يصبون إليه. وعلى الرغم من أنها تعد بنتائج مبهرة، لكن تصميم أنظمة التخزين العملية التي تعتمد على جزيئات تحافظ على الحالة الفيزيائية للذرات المعدلة كان أقرب إلى المستحيل ومكلف جدًا.
ووفقًا لبحث جديد نشر في دورية سمول الأكاديمية، قد تتغلب تقنية جديدة على هذه المعضلة بعد أن طور فريق من علماء الفيزياء شبكةً جزيئيةً معدنيةً ذاتية التجميع، أي أن رصف الجزيئات بالترتيب الصحيح تحت درجة حرارة ملائمة وضغط مناسب يؤدي إلى انتظام الشبكة. ما يعني أن العلماء لا يحتاجون بذل الجهد والمال لبناء تراكيب دقيقة بأنفسهم.
طور علماء فيزياء من جامعة بازل السويسرية شبكة معدنية من جزيئات ذات أصل كربوني بمسامات نانومترية الاتساع وأضافوا ذرة زينون واحدة في كل ثقب. واكتشف الفريق إمكانية تحويل حالة هذه الجزيئات من السائلة إلى الصلبة والعكس باستخدام نبضات إلكترونية موجهة.
يمتاز هذا البحث بالشبكة المعدنية المستخدمة فيه والتي أضيفت إليها جزيئات الزينون ذاتية التجميع، لتزيل جميع العقبات التي أعاقت استخدام تقنية التخزين على المقياس الذري في الأعوام الماضية. إذ كانت كل قطعة من البنى الجزيئية تُنبى على حدة في السابق، وهي عملية شاقة تحتاج إلى مختبرات متقدمة لتركيب القطع بدقة، لكن هذا لا يعني أن شبكة ذرات الزينون جاهزة للاستخدام في أنظمة تخزين البيانات التجارية أو بيانات المستهلكين بعد. إذ يرى الباحثون أن عليهم اكتشاف تراكيب جديدة لإيجاد مادة قابلة للاستخدام يوميًا، وليس في مختبر التقنية النانوية فحسب، التي تتطلب درجات حرارة شديدة الانخفاض للمحافظة على استقرار ذرات الزينون. فالزينون يوجد عادة في حالة غازية ويتطلب تحويله من حالة إلى أخرى درجات حرارة تصل إلى 260 درجة مئوية تحت الصفر، وفقًا للبحث.
يُظهر هذا البحث أنه يمكن استخدام شبكات الجزيئات ذاتية التجميع بمثابة قاعدة أساسية لأنظمة تخزين البيانات فائقة الصغر. ويتوقع الباحثون أن تتضمن الأنظمة الفعلية القابلة للاستخدام جزيئات كحولية يسهل التعامل معها ضمن درجات حرارة واقعية.
