Dijital Verileri Depolamada Kimyasal Çözüm
Case Western Reserve Üniversitesi’ndeki kimyagerler dijital verileri mevcut sistemlerin ihtiyaç duyduğu alanın yarısı kadar bir alanda depolamak için yeni bir yöntem buldular.
Süper bilgisayarlardan akıllı telefonlara kadar, insanların ürettikleri ve topladıkları veriler katlanarak artmaya devam ediyor ve bütün bu bilgileri depolama ihtiyacı da bu büyüme ile birlikte artıyor.
Bilgisayarlar ve diğer dijital cihazlar, verileri ikili kod kullanarak çalıştırır ve depo ederler. Bir başka deyişle, bilgiyi karşılayan 0 ve 1 rakamlarından oluşan iki sembol kullanırlar. Mühendisler depolama alanını küçültmek için, var olan teknolojiyi bilindiği şekli ile kullandılar fakat bunu daha küçük yaptılar. Örneğin kompakt bir disk kırmızı lazer ile yapılır ve daha fazla odaklanılan Blu-ray disk veri yoğunluğunu arttırarak sembollerin boyutlarını ve aralarındaki alanları küçülten mavi lazer ile yapılır.
Fakat Materials Chemistry dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmaya göre, Case Western Reserve Üniversitesi’ndeki araştırmacılar yaygın olarak kullanılan ve iki boya içeren polimer filmlerin, verileri optik olarak mevcut alanın yarısı kadar alan gerektiren dörtlü kodda nasıl depolayabileceğini gösterdiler.
Case Western Reserve Üniversitesi Kimya Bölümü’nde Yrd. Doç. Emily Pentzer, ‘’Veri depolama sorununu çözmek için mühendislik yerine kimyayı kullanıyoruz fakat bu yöntem mühendislerin yaptıkları ile tamamlayıcıdır.’’ diyor. Emily Pentzer bu projede, doktora öğrencileri Peiran Wei ve Bowen Li ve araştırma görevlisi Al de Leon ile çalıştı.
Yöntemin Çalışma Prensibi
Pentzer’in kullandıkları sistemde, dörtlü koddan yararlanmak için bilgisayar programının ikili kod yerine dörtlü kod ile yazılması gerekiyordu. Optik depolama sistemi renklerin yokluğunu ve boyalardan elde edilen üç rengi bilgiyi temsil eden sembol olarak kullanmaktadır.
Çalışma yöntemi
Araştırmacılar, kütlece yüzde 4’den daha az miktarda iki boya molekülünü PMMA (polimetilakrilat) adı verilen polimer bir film olan esnek bir levhaya yüklediler. PMMA, ortam ışığında berrak ve renksizdir.
Boyalardan bir tanesi (p-fenilen vinilen), ısıya maruz bırakıldığında, yeşil floresan ışık yayıyor. Diğer boya( benzoik asidin o- nitrobenzil esteri) ise ultraviyole ışığa maruz kaldığında lacivert floresan ışık yayıyor. Çakışan boyalar hem ısıya hem de ultraviyole ışığa maruz kaldığında cam göbeği olarak floresan ışık yayarlar.
Pentzer’in ekibi, boya içeren film üzerine metal veya ahşap şablonlar yerleştirerek ve ardından ısı ve ultraviyole ışık uygulayarak kod yazdılar. Case Western Reserve Üniversitesi’nin Larry Sears ve Sally Zlotnick Sears’daki imkanlarını kullanarak şablonlarını ve uygulanan kodu kestiler.
Çalışmanın Sonuçları
Şablondaki dairesel sembollerin her biri yatayda 300 mikrometre, araları ise 200 mikrometre idi. Kod, polimer film yuvarlandıktan, büküldükten, kalıcı bir markör ile yazıldıktan, kaynar suya batırıldıktan ve yüzeyin yarısı zımpara kağıdı ile aşındırıldıktan sonra bile okunabilir kalarak dayanıklılığını kanıtladı.
Araştırma ekibi şu anda, mekansal çözünürlüğü küçültmek için özelleştirilmiş lazer kullanımını ve buna bağlı olarak veri yoğunluğunu arttırmayı araştırıyor.
Ayrıca araştırma ekibi, farklı uyarıcılara tepki veren diğer ikisinden ayırt edilebilen üçüncü bir boyanın eklenip eklenemeyeceğini de araştırıyorlar. Eğer, renksiz film ve mevcut tüm renk kombinasyonları elde edilebilirse, bu, araştırmacılara verileri yedi sembollü kod kullanarak depolamaya yani saklama alanını daha da küçültmeye imkan sağlayacaktır.
Kaynak: phys.org
