Китайски изследователи са разработили молекулярна система за съхранение с висока плътност, която използва органични молекули за записването и криптирането на данните. Информацията се записва и извлича с помощта на атомно-силов микроскоп, който манипулира молекулните състояния. Потенциално технологията би могла да даде възможност за свръхплътно съхранение на данни – като например хард дискове с капацитет от 100 TB и повече – ако учените намерят начин да удължат живота на измервателните накрайници на атомния микроскоп.

Конвенционалните съвременни устройства за съхранение на данни записват данните върху твърди магнитни плочи, които променят свойствата си с помощта на магнитни записващи глави. Технологията за молекулярен запис работи чрез съхраняване и обработка на данните с помощта на миниатюрни молекули, които променят електрическите си свойства под въздействието на напрежение.

Изследователите от Шанхайския университет „Дзяотун“ използват 200 самоорганизиращи се молекули рутений (Ru LPH), подредени в тънък монослой. Рутениевите йони превключват между състояния на окисление и натрупване на йони, променяйки проводимостта на материала с помощта на върха на проводящ атомно-силов микроскоп. Накрайникът с радиус 25 nm записва и разчита данните чрез прилагане на слабо напрежение. Това дава възможност за 96 различни състояния на проводимост на единица (6-битово съхранение), пише Tom’s Hardware. Разработчиците са изчислили, че монослоят е с дебелина около 2,54 nm.

Системата не се нуждае от силни магнитни полета и няма нужда да загрява носителя, така че консумира много малко енергия – на ниво pW/бит. Това е голямо предимство за съхранението на данни в големи мащаби.

Въпреки това, тъй като учените предвиждат да използват изобретението си в дискове с въртящи се носители върху стъклени подложки, действителната консумация на енергия вероятно ще бъде сравнима с тази на традиционните твърди дискове, тъй като дискът все още се нуждае от електричество.

Молекулярните твърди дискове могат да осъществяват интегрирано криптиране, като използват побитови изключващи операции „или“. Това означава, че системата може надеждно да кодира данните на молекулярно ниво, като предотвратява неоторизиран достъп. Освен това подобни носители на информация могат да изпълняват логически операции директно в блока за съхранение, което намалява необходимостта от допълнителна изчислителна мощност.

Въпреки потенциала си обаче системата има един критичен недостатък – краткият живот на микроскопския накрайник. Според Blocks & Files тези накрайници издържат между 50 и 200 часа при периодична употреба и само 5 до 50 часа при непрекъсната употреба. Ако този проблем бъде решен, молекулярното съхранение би могло да се равнява и дори да надхвърли плътността на твърдите дискове от следващо поколение и архивното лентово съхранение. Едно ново направление и нова технология, които имат бъдеще.