"Imaginati-va o memorie de computer atat de densa incat ar contine 12,8 milioane de gigabiti intr-un singur centimetru cub. Imaginati-va un iPod care poate sa cante muzica timp de 100 de milenii fara sa repete un singur cantec sau un drive USB pe care incap 32,6 milioane de filme in format DVD. Acum imaginati-va ca acest lucru ar putea fi realizat combinand un principiu popular in anii 1960, cu un pahar de apa si cu un fir lung de trei miliarde de kilometri. Science fiction? Nu chiar."

Asa incepe comunicatul de presa al Universitatii Drexel. Nu suna foarte obiectiv, insa au motive sa fie entuziasmati. Jonathan Spanier si colaboratorii sai au gasit o metoda noua si neobisnuita de a stabiliza feroelectricitatea la scara nano.

Materialele feroelectrice sunt materiale care au in mod spontan dipoli electrici in interiorul lor. Un dipol este o pereche de sarcini electrice, una pozitiva, una negativa, aflate la o anumita distanta una de cealalta. Aceasta pereche de sarcini poate fi considerata ca un fel de entitate electrica compacta - numita dipol electric. Dipolul are o anumita orientare - considerata in mod conventional de la sarcina negativa la cea pozitiva.

Problema cu materialele feroelectrice este ca dipolii sar intruna la intamplare dintr-o directie in alta. Ar fi grozav daca nu ar face-o, pentru ca atunci ar reprezenta un mediu minuscul de stocare a datelor ideal - de pilda directia 'in sus' ar putea fi considerata 1 si cea 'in jos' 0.

Stabilizarea acestei agitatii aleatoare este cu atat mai dificila cu cat scara este mai mica. La o scara mai mare saritul catorva dipoli nu conteaza prea mult, din cauza ca un element de memorie este facut din multi dipoli si 1-ul sau 0-ul este rezultatul unei medii a multor dipoli. Insa cu cat sunt mai putini dipoli intr-un element de memorie, cu atat trebuie realizata o stabilizare mai stricta. (Nu dorim ca datele de pe hard-disc sa se schimbe in mod spontan!)

Pana recent, era foarte greu de stabilizat feroelectricitatea la scara nano (la o scara de pana la un milion de ori mai mica decat un milimetru). Cu toate acestea, Spanier si colegii sai, Alexie Kolpak si Andrew Rappe de la Universitatea Pennsylvania si Hongkun Park de la Universitatea Harvard, au propus acum un nou mecanism de stabilizare: inconjurarea materialului incarcat electric cu fragmente de apa.

Oamenii de stiinta au constatat ca moleculele precum ionul hidroxil (OH) din care este facuta apa, si materialele organice precum carboxilul (COOH), functioneaza mai bine decat electrozii de metal (care au fost folositi pana acum) pentru a stabiliza feroelectricitatea in materiale la scari nanoscopice.

"Este uimitor sa vezi ca moleculele ii permit unui fir cu un diametru echivalent cu mai putin de zece atomi sa functioneze ca un element de memorie dipol stabil", a spus Spanier care este profesor de stiinta materialelor si inginerie la Drexel.

Spanier si colegii sai sunt entuziasmati de descoperirea lor, insa spun ca mai au inca de depasit niste probleme importante, precum dezvoltarea unor metode de a asambla nano-firele cat mai dens cu putinta si sa dezvolte o schema prin care sa scrie si sa citeasca in mod eficient informatia pe nano-fire. Insa, in cele din urma, rezultatul ar putea fi niste hard-discuri extrem de mici cu o capacitate de stocare enorma.

RESURSE

O noua nano-tehnologie inspirata din natura

Un pas mai aproape de revolutia nano-tehnologica

Ce sunt lichidele?

Stiinta fulgilor de zapada

Secretul e miscarea

Un nou tip de microscop tridimensional dezvaluie mai multe detalii ca niciodata

ADN-ul folosit in nanotehnologie