Graphen soll Festplatten mit zehnfacher Kapazität ermöglichen

Witold Pryjda am 08.06.2021 13:00 Uhr
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Graphen ist seit vielen Jahren eine Art Wundermittel, das in allerhand Anwendungsgebieten landet oder besser gesagt landen soll. Nun haben Forscher einen Weg gefunden, wie man mit Graphen die Kapazität von Festplatten verzehnfachen kann.

Heutzutage stecken in Laptops, Desktop-PCs und Smartphones vorzugsweise oder ausschließlich Flash-basierte Speicher, klassische Festplatten sind aber nach wie vor wichtig - vor allem dann, wenn man große Datenmengen speichern und dafür nicht viel Geld ausgeben kann oder will.

Und das Preis/Leistungs-Verhältnis könnte sich in Zukunft signifikant verbessern: Denn Forscher der renommierten Universität in Cambridge haben es mit Hilfe von Graphen geschafft, die Speicherdichte um den Faktor zehn zu steigern. In einer in Nature Communications veröffentlichten Studie beschreiben die Wissenschaftler, wie man dieses Kunststück geschafft hat.

Höhere Speicherdichte dank Graphen

Zunächst beschreibt man in einer Mitteilung, wie eine Festplatte grundsätzlich funktioniert bzw. aufgebaut ist. So haben HDDs zwei Hauptkomponenten: Platter (also rotierende Scheiben) und einen Header (Kopf). Die Daten werden mit Hilfe des magnetischen Kopfes auf die Platter geschrieben, der Header bewegt sich beim Drehen schnell darüber. Wichtig ist hier: Der Abstand zwischen Header und Platter wird immer kleiner, um höhere Dichten zu ermöglichen.

Derzeit kommen Karbon-basierte Überzüge (Carbon-based Overcoats; COCs) zum Einsatz, um die Platter vor mechanischen Schäden und Korrosion zu schützen. Doch die aktuelle Lösung benötigt verhältnismäßig viel Platz. Zwar ist die Dicke dieser Schicht von früher etwa 12,5 auf aktuell drei Nanometer gesunken, mit Graphen kann das auf ein Zehntel des aktuellen Wertes reduziert werden - ohne dass die Widerstandsfähigkeit leiden muss. Sie ist im Gegenteil sogar besser, vor allem in Bezug auf die Hitzebeständigkeit.

Dadurch lassen sich Festplatten mit einer Speicherdichte zwischen vier und 10 Terabyte pro Quadratzoll umsetzen. Die Forscher dazu: "Ein Sprung der Datendichte von HDDs um den Faktor zehn und eine deutliche Reduzierung der Verschleißrate sind entscheidend, um eine nachhaltigere und langlebigere magnetische Datenaufzeichnung zu erreichen. Die technologischen Entwicklungen auf Basis von Graphen sind auf dem richtigen Weg zu einer nachhaltigeren Welt."

Das klingt nach einer kleinen Revolution, Engadget verweist aber auf einen entscheidenden Punkt: Es ist nicht das erste Mal, dass dank Graphen wahre Wunder in Aussicht gestellt werden. Das Problem: Bisher hat kaum etwas davon das Labor verlassen.
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