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Wenn heute eine Compact Disc (CD) rund 240 Millionen Bytes speichern kann, was beispielsweise 300.000 Textseiten in doppeltem Leerraum entspricht, soll diese Kapazität in den nächsten Jahren auf 10 Milliarden Bytes und damit 41-mal größer werden als die aktuelle, oder sogar 12,3 Millionen Seiten.

CD dominiert nicht nur den Musikaufzeichnungsmarkt, sondern ist auch das Standardmedium für Multimediageräte, die Text,

Bild und Ton kombinieren, zusätzlich zu ihrer Evolution, der vielseitigen Digital Disc oder Digital Video Disc (DVD). der Speichermenge ohne Vergrößerung der Festplatte zwei strategische Forschungsrichtungen in diesem Bereich der optisch-elektronischen digitalen Informationsspeichersysteme.

In diesem Sinne hat die Gruppe Photonische Materialien der Abteilung für Allgemeine und Anorganische Chemie des Chemieinstituts der São Paulo State University (Unesp) in Araraquara neue Materialien hergestellt und wichtige Entdeckungen über die Mechanismen zum Aufzeichnen und Löschen von DVDs gemacht Koordiniert von den Professoren Younes

Messaddeq und Sidney José Lima Ribeiro untersucht die Gruppe durch Laser photoinduzierte Phänomene in Chalkogeniden, speziellen Gläsern mit hervorragenden Eigenschaften – auf nanometrischer Ebene – zur Aufnahme digitaler Informationen und holographischer Bilder.

Bei der Arbeit mit diesem Material entdeckten sie auch andere Mechanismen, die die Strukturänderungen erklären, die bei Chalkogeniden unter Lichteinstrahlung beobachtet werden, insbesondere in Zusammensetzungen auf Basis von Gallium, Germanium, Schwefel, Arsensulfid und Antimon.

Eines der beobachteten Phänomene ist die Photoexpansion, die eine Volumenvergrößerung des Materials ohne thermische Veränderung allein mit Laserlicht bewirkt. Diese Technik ermöglicht auch den Einsatz dieser Spezialbrille bei der Herstellung von haardicken Mikrolinsen für Sicherheitsbereiche, in Mikrokameras; in der Medizin, in der invasiven Chirurgie; und im Militär, in Systemen zur Lenkung von Raketen.

Die Bedeutung der in Araraquara durchgeführten Experimente liegt in einem Pilotprojekt, das letztes Jahr von Forschern von Matsushita Eletrical Industrial vorgestellt wurde, das in Japan entwickelt wurde und die Verwendung von DVDs in Digitalkameras zum Aufzeichnen ähnlich einem Videoband demonstrierte.

Das in dieser DVD verwendete Rohmaterial basierte auf Chalkogeniden bestehend aus Germanium, Tellur, Antimon und Schwefel. Derzeit gibt es einen weltweiten technologischen Wettlauf um die Entwicklung dieser Materialien.

Neben der Charakterisierung der Laser, die die in den Scheiben enthaltenen elektrischen Signale lesen, forschen Wissenschaftler an neuen Methoden und Materialien, um die Produkte effizienter und kostengünstiger zu machen. So versprechen aus Spezialgläsern hergestellte dünne Filme mit Vorteilen die derzeit bei der Herstellung von CDs und DVDs verwendeten Polymere zu ersetzen.aufnehmen und neu aufnehmen

Chalkogenide garantieren dem Produkt drei Schlüsselpunkte für die Entwicklung der DVD-Produktionstechnologie: Stabilität, Reversibilität (die Fähigkeit, auf derselben Disc aufzuzeichnen und wieder zu schreiben) und Sensibilität für die Datenspeicherung. Derzeit wird das Prinzip der reversiblen Phasenänderung

(die das Aufzeichnen, Löschen und erneute Aufzeichnen ermöglicht) der photothermischen Induktion zugeschrieben, von Lasertemperaturschwankungen, die den Zustand dieser speziellen Gläser von kristallin zu amorph (nicht kristallisiert) und umgekehrt ändern. -versa. In der amorphen Phase zeichnet das Material Daten auf; im Kristall reproduziert es sich.

Unesp-Forscher glauben, dass die beste Nutzung von Chalkogeniden durch die Nutzung des Phänomens der Photoexpansion erzielt wird. Unter Verwendung eines Lasers mit ausreichender Leistung und Belichtungszeit stellten sie fest, dass die mit ultraviolettem Licht bestrahlte Glasprobe eine Ausdehnung auf der Oberfläche des Materials in der Größenordnung von 25 % erzeugte.

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