شريحة سيلكون تتسع لتخزين 650 بليون ميجا بايت

ثورة جديدة في وسائط التخزين

في عام 1959 خرج عالم الفيزياء الامريكي ريتشارد فايمان بنظرية علمية تؤكد امكانية كتابة تاريخ العالم كله وتخزينه في مكعب صغير لايزيد حجمه عن 10مليمترات من خلال تحويل الحروف والكلمات الى ذرات وعندما استنكر البعض هذه النظرية رد عليهم فايمان قائلا: اذا كانت حبة الرمل الصغيرة تحتوي علي 10ملايين بليون ذرة فلماذا لانكتب تاريخ البشرية كله في هذه المساحة الصغيرة وفي عام 2002 وبعد 40 عاما من ظهور نظرية فايمان تمكن فريق مشترك من خبراء الفيزياء في جامعتي ويسكنسون ماديسون الامريكية وبازل السويسرية من تحويل هذه النظرية الى واقع حقيقي من خلال تطوير شريحة ذاكرة صغيرة من السيلكون تصل سعتها التخزينية الى مليون ضعف سعة تخزين القرص المدمج التقليدي اي انها تستطيع تخزين كمية من المعلومات والبيانات يصل حجمها الى 650 مليون ميجا بايت.
واكد البروفيسور فرانز هامبسل رئيس قسم الفيزياء في جامعة ويسكنسون ان الشريحة الجديدة التي تم ابتكارها بمثابة ثورة جديدة في تكنولوجيا وسائط التخزين لانها تتيح لنا تخزين كميات ضخمة من البيانات والمعلومات في بوصة مربعة واحدة وهذا انجاز ضخم استغرق العمل فيه مايقرب من 20 عاما من الابحاث والجهود المتواصلة.
وقال هامبسل: ان شريحة التخزين الجديدة مصنوعة من خليط مكون من ذرات السيلكون الاحادية بالاضافة الى ذرات الذهب وتعتمد في طريقة عملها علي نظرية اعادة البناء الذاتي « سيلف - اسامبلد» التي تتيح لذرات السيلكون إعادة تنظيم نفسها في مجموعة من المسارات المتراصة «تراك» داخل اي وسط مادي تتواجد فيه وذلك بهدف إفساح المجال لاستيعاب المزيد من الذرات المشابهة وهو مايتيح لنا استغلال هذه النظرية بشكل عملي من خلال تحويل سطح الشريحة الثنائي الابعاد الى مجموعة من الانفاق والكهوف الميكروسكوبية يمكن استخدامها في تخزين كميات ضخمة من المعلومات تصل الى 250 تيرا بايت «250 مليون ميجا بايت» في البوصة المربعة الواحدة بعد تحويل هذه المعلومات الى ذرات مشيرا الى ان النقطة الواحدة «البت» التي تدخل في تكوين الحرف و الكلمة العادية تتكون من مليون ذرة.
واكد هامبسل في تصريحات لصحيفة نانو تكنولوجي جورنال ان تطبيق تكنولوجيا التخزين الجديدة على نطاق واسع واستخدامها في انتاج وسائط تخزين بشكل تجاري ربما يستغرق بعض الوقت بسبب النفقات العالية التي يتكلفها انتاج الشريحة الواحدة حاليا خاصة ان عملية التصنيع لابد ان تتم داخل بيئة من الهليوم السائل وفي درجات حرارة معينة بالاضافة الى اننا نحتاج الى إجراء مزيد من التجارب بهدف تقليل الفترة الزمنية التي تحتاجها الشريحة لقراءة المعلومات المخزنة عليها.
وهي فترة طويلة نسبيا قياسا بالوقت الذي تستغرقه وسائط التخزين التقليدية المعروفة حاليا واشار البوفيسور هامبسل الى وجود اسباب تقنية اخرى تعوق عملية انتاج الشريحة على نطاق واسع من بينها الحاجة الى معرفة صلاحية الشريحة للتخزين في الظروف البيئية العادية والى اي مدى يمكنها الاحتفاظ بالمعلومات والبيانات المخزنة عليها مؤكدا ان كل هذه المشاكل يمكن التغلب عليها وايجاد الحلول المناسبة لها.
وعلينا استكمال الابحاث التي نجريها حاليا خاصة في ظل النتائج الرائعة التي حصلنا عليها.
وتشير نتائج التجارب التي اجريت حتى الآن الى امكانية استخدام الشريحة الجديدة بشكلها الحالي في الاغراض الطبية خاصة فيما يتعلق بحفظ البيانات والمعلومات الخاصة بالامراض الوراثية و خريطة الجينوم البشري والمعلومات الخاصة بالحامض النووي «دي ان ايه» حيث تستطيع معامل الابحاث والمعاهد العلمية توفير ظروف التخزين المناسبة لحفظ هذه الشريحة التي يمكن مسح المعلومات المسجلة عليها وإعادة تهيئتها لتسجيل معلومات جديدة من خلال فصل ذرات السيليكون عن بعضها البعض ثم إعادة ترتيبها مرة اخرى.