Cristalele ar putea oferi soluţii pentru stocarea informaţiilor digitale

O familie neobişnuită de minerale ar putea fi folosită în viitor în cipurile pentru calculatoare pentru a stoca mai multe informaţii şi pentru a le codifica mai sigur, susţine o echipă de savanţi care colaborează în Statele Unite şi Marea Britanie.

Folosind experimentele de laborator şi analizele pe calculator, cercetătorii au descoperit că patru dintre mineralele cristaline poroase cunoscute ca şi “cadre metaloorganice” (MOF-uri) posedă proprietăţi duale rare când sunt răcite la o anumită temperatură — adică, ele sunt “multiferoice.”

Aceasta înseamnă că cristalele au poli magnetici (feromagnetic) şi în acelaşi timp o încărcătură electrică pozitivă şi negativă care poate fi inversată când este aplicat un câmp electric extern (feroelectric).

“În mod normal, aceste două proprietăţi sunt exclusive mutual”, a declarat dr. Naresh Dalal, profesor la Universitatea de Stat din Florida şi cercetător la Laboratorul Naţional pentru Câmpuri Magnetice Puternice, într-un comunicat de presă.

Cercetătorii au descoperit că proprietăţile multiferoice au fost rezultatul legăturilor de hidrogen care se formează între componentele MOF-urilor — un nou concept în domeniul multiferoicelor.

“Descoperirea celor patru materiale multiferoice în acelaşi timp este destul de semnificativ din punct de vedere ştiinţific şi deschide numeroase uşi în termeni de aplicaţii potenţiale.”

Aceste aplicaţii ar putea include dezvoltarea capacităţii de stocare de date a memoriei calculatorului şi a altor dispozitive de stocare a datelor, conform cercetătorilor.

“Teoretic, ar putea fi posibil să se proiecteze dispozitive care sunt mult mai mici şi mai rapide decât cele folosite în prezent pentru a stoca şi transmite date”, a declarat dr. Harold Kroto, profesor la Universitatea de Stat din Florida. “Având datele divizate pe două medii, ele ar putea fi criptate într-un mod mult mai sigur decât este în prezent posibil. Aceasta ar putea avea aplicaţii la scara mare în domenii diverse precum industria aeronautică, armată, pentru locul de muncă şi chiar pentru locuinţa consumatorului de rând.”

Un alt avantaj al folosirii cristalelor în dispozitivele hi-tech este reprezentat de beneficiile asupra mediului înconjurător şi sănătăţii, a declarat Dalal.

“Cele patru noi cristale multiferoice care au fost identificate substituie alte metale mai puţin toxice în locul plumbului, care este o neurotoxină potenţială. Putem astfel reduce cantitatea de plumb care intră în rezervele de apă — şi în corpurile noastre.”

Dar înainte ca asta să poată fi posibil, cercetătorii trebuie să descopere un mod de a creşte semnificativ temperatura de activare a proprietăţilor multiferoice, până în jur de temperatura camerei, a comentat dr. Ramamoorthy Ramesh de la Universitatea Berkley din California, în revista Nature.

Cercetarea este publicată în Jurnalul Societăţii Americane pentru Chimie. Este o extensie a trei decenii de muncă depusă de dr. Dalal şi a fost generată de dr. Kroto, care a primit în 1996 Premiul Nobel pentru Chimie şi Biochimie pentru că a participat la descoperirea “mingilor” de carbon pur, sau "buckminsterfullerene".

Pentru a citi cercetarea, va rugăm vizitaţi http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ja904156s