Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einfaches Speicherungsverfahren mit großer Informationsdichte entwickelt

18.03.2005


(A) Rasterkraftmikroskopische Aufnahme der Oberfläche eines zylindrischen Blockcopolymers mit nanopartikel-dotierten Zylindern. UBT-Pressestelle - Bild zur Veröffentlichung frei


An der Universität Bayreuth ist in der Gruppe von Dr. Alexander Böker am Lehrstuhl für Physikalische Chemie II im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit Prof. Thomas P. Russell von der University of Massachusetts (USA), ein einfaches Verfahren entwickelt worden, das es erlaubt, Speichermedien mit einer Informationsdichte von 90 GB/cm2 herzustellen, wie kürzlich in der Zeitschrift Nature berichtet wurde(Ausgabe vom 3. März 2005). Dies bedeutet, dass die Daten von ca. 80 Standard DVDs auf der Fläche einer Ein-Euro-Münze gespeichert werden können.


Um die stark ansteigenden elektronischen Datenmengen der heutigen Zeit zu bewältigen, sind immer schnellere und leistungsfähige Speichermedien notwendig. Daher arbeiten viele Computerfirmen an Prozessen, die Kapazität von magnetischen Datenträgern zu vergrößern.

Wie kürzlich in der Zeitschrift Nature berichtet (Ausgabe vom 3. März 2005), ist an der Universität Bayreuth in der Gruppe von Dr. Alexander Böker am Lehrstuhl für Physikalische Chemie II im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit Prof. Thomas P. Russell von der University of Massachusetts (USA), ein einfaches Verfahren entwickelt worden, das es erlaubt, Speichermedien mit einer Informationsdichte von 90 GB/cm2 herzustellen. Dies bedeutet, dass die Daten von ca. 80 Standard DVDs auf der Fläche einer Ein-Euro-Münze gespeichert werden können.


Der Prozess basiert auf der Nutzung von Zweikomponentenkunststoffen (Diblockcopolymeren) aus Polystyrol und Poly(2-vinylpyridin). Diese Kunststoffe bilden eine regelmäßige Struktur aus nanometergroßen Poly(2-vinylpyridin)-Zylindern (Durchmesser = 15 Nanometer, d.h. 10.000-mal dünner als ein menschliches Haar) mit einem Abstand von 48 Nanometern in einer Polystyrolmatrix aus.

Eine Mischung dieses Blockcopolymers mit 4 Nanometer großen Nanoteilchen, die spezielle Eigenschaften (fluoreszierend oder magnetisch) aufweisen, wird auf ein Trägermaterial gebracht und für zwei Tage auf 170°C erhitzt. Durch den dabei einsetzenden Selbstordnungsprozess werden die Zylinder mit den Nanopartikeln gefüllt (dotiert) und richten sind dann mit ihrer Längsachse senkrecht zum Trägermaterial aus (siehe Abbildung 1B). Mittels Rasterkraftmikroskopie (Abbildung 1A), elektronenmikroskopischen Methoden und Röntgenstreuung findet man schließlich, dass sich die dotierten Zylinderchen wie eine Armee von Zinnsoldaten über Bereiche von mehreren Quadratzentimetern Größe anordnen. Es handelt sich hierbei um die erste bekannte symbiotische Selbstordnung in einem synthetischen Material: Die Nanopartikel aggregieren selbstständig in den Poly(2-vinylpyridin)-zylindern und bewirken deren senkrechte Orientierung zum Trägermaterial. Umgekehrt steuert die zylindrische Mikrostruktur des Polymers die regelmäßige räumliche Anordnung der Partikel.

Der Gesamtprozess ist von großer technologischer Bedeutung, da hiermit in einem Arbeitsschritt eine hohe Ordnung senkrecht orientierter Zylinder und gleichzeitig ihre gezielte Funktionalisierung (Fluoreszenz oder Magnetisierung) erreicht werden kann. Mittels geeigneter magnetischer Adressierung können nun Daten mit bisher unerreichter Dichte in die Polymerstruktur eingeschrieben werden.
Der analoge Selbstordnungsprozess, basierend auf biochemisch programmierbaren, nanometergroßen Proteinteilchen (z. B. Ferritin) und einem Blockcopolymer, wurde ebenfalls untersucht.

Jürgen Abel M. A. | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bayreuth.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Brain-Computer-Interface: Wenn der Computer uns intuitiv versteht
18.01.2017 | Technische Universität Berlin

nachricht »Lernlabor Cybersicherheit« startet in Weiden i. d. Oberpfalz
12.01.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik