據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)21日報道,美國研究人員利用日常使用的聚合物薄膜和兩種染料,成功創(chuàng)建出四進制代碼,取代現(xiàn)有二進制儲存技術(shù),有望將數(shù)據(jù)存儲設(shè)備尺寸縮小一半。
從超級計算機到智能手機,數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)指數(shù)級增長趨勢,對這些信息的存儲需求也隨之增加。現(xiàn)有數(shù)字設(shè)備都是利用二進制(即數(shù)字1和0)編碼信息,只能通過減小這些代碼的尺寸來縮小存儲空間。比如,藍光光盤就是通過藍色激光縮小代碼大小和代碼間空隙,來增加數(shù)據(jù)存儲密度。
凱斯西儲大學(xué)化學(xué)副教授艾米麗·彭澤和同事在最新一期《材料化學(xué)C》雜志上發(fā)表論文稱,他們利用化學(xué)方法創(chuàng)建的一種熒光存儲系統(tǒng),用無色、藍色、綠色和青色四種顏色代替二進制中的數(shù)字0和1進行四進制編程,獲得的信息數(shù)據(jù)占用空間會縮減一半。
他們在一層被稱為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的柔性聚合物薄膜上填充了兩種染料分子。PMMA無色,其中一種染料聚對苯乙炔受熱時發(fā)出綠色熒光;另一種染料苯甲酸鄰硝基芐基酯被紫外光照射后發(fā)出深藍色熒光,而兩種染料的混合物在受熱和紫外線環(huán)境下發(fā)出青色熒光。無色、綠色、深藍色和青色,構(gòu)成四進制的四個代碼。
研究團隊在含兩種染料的薄膜上覆蓋金屬板,通過施加熱量和紫外線,成功誘導(dǎo)出四種顏色,這些環(huán)狀顏色代碼每個只占用300微米的空間,代碼間的空隙也只有200微米。檢測還發(fā)現(xiàn),這些代碼存儲信息具有耐久性,即使將薄膜卷起來、折斷,或在上面用鋼筆亂畫,或?qū)⑵湓诜兴薪?,甚至用砂紙洗擦表面,代碼仍可讀取。
接下來,研究團隊將研究是否還可以加入第三種染料,通過與加熱和紫外線不同的另一種刺激方式,讓其發(fā)出與其他染料不一樣的顏色,這樣三種染料加無色薄膜呈現(xiàn)的七種顏色,可用作七進制代碼編寫和儲存數(shù)據(jù),進一步縮小信息儲存設(shè)備的尺寸。
(科技日報)