Delftse onderzoekers hebben het voor elkaar gekregen 1 kilobyte op te slaan op een wel heel klein oppervlak.

Sinds de eerste computer op de markt kwam, zoeken wetenschappers al naar technieken om data zo compact mogelijk op te slaan. We zijn door de jaren heen van gigantische stellages naar superkleine chips gegaan. Sander Otte en zijn team van de TU Delft doen daar nog een schepje bovenop. Zij zijn in staat 1 kilobyte geheugen op te slaan op een koperoppervlak van 96 bij 126 nanometer, met behulp van chlooratomen.

Nullen en enen

Een opslag van 1 kilobyte klinkt niet spectaculair. Het USB-stickje dat wij in het dagelijks leven gebruiken, overschrijdt dit ruimschoots. “Maar in termen van capaciteit per oppervlakte-eenheid is het systeem wel efficiënt”, mailt Otte aan KIJK. “Vijfhonderd keer beter dan bestaande harddisks.” Maar, geeft de nanofysicus aan, er is nog een lange weg te gaan om meer data op te slaan.

Hoe werkt het systeem van de Delftse onderzoekers? Zoals je weet, werken de meeste computers met nullen en enen. Doordat de chlooratomen kunnen ‘kiezen’ tussen twee posities op het koperoppervlak, wordt zo’n binair getallensysteem gecreëerd. Als een atoom in de bovenste positie is, noemen de onderzoekers dit een nul. Wanneer het chlooratoom de onderste positie aanneemt, representeert het de een.

Met behulp van scanning tunneling microscopen, microscopen met kleine naaldjes, kunnen de atomen worden vervoerd en in de juiste posities gelegd. Op deze manier zetten de onderzoekers een tekst van Nobelprijswinnaar Richard Feynman op het koperoppervlak, een natuurkundige die van invloed was op het gebied van de kwantumelektrodynamica.

Een iconisch plaatje

Maar zoals aangegeven, is er nog wel wat werk aan de winkel om deze techniek als nieuwe manier van data-opslag te gebruiken. De bits zijn bijvoorbeeld niet stabiel bij kamertemperatuur. “Maar we gaan nu op zoek naar soortgelijke materialen waarbij dat misschien wel het geval is”, zegt Otte.

“Dit werk is nu met name bedoeld om te laten zien waartoe wij nu als mensheid in staat zijn. Het is daarom ook echt een iconisch plaatje: we hebben orde gebracht in een chaos op een schaal waarop de mens nooit eerder orde kon brengen”, vervolgt de natuurkundige. “Wie weet waar dit nog allemaal toe zal leiden.”

Bronnen: Nature Nanotechnology, Gizmodo, Live science