Neues Laserverfahren: Forscher entwickelt CD mit 1000 Terabyte

Auf einer neu entwickelten CD sollen 12.000-mal mehr Daten gespeichert werden, als auf einer herkömmlichen DVD. Diese schafft üblicherweise nur 4,7 Gigabyte Speicher. Der Bedarf ist da: Allein in den vergangenen zwei Jahren sind 90 Prozent aller weltweit gespeicherten Information entstanden.

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Ein junger Forscher aus Australien hat eine neue Methode entwickelt, mit der die Kapazität von optischen Speichergeräten eine neue Dimension erreicht. Wie wichtig eine solche Erfindung sein kann, zeigt die Statistik: Wir Menschen produzieren immer mehr Daten. Allein in den vergangenen zwei Jahren sind 90 Prozent aller weltweit gespeicherten Information entstanden, meldet Science Alert.

Mit neuen digitalen Erfindungen, steigt auch der Speicherbedarf exponentiell. Deshalb hat die CD an sich auch schon lange als bevorzugtes Medium ausgedient. Inzwischen sind DVDs oder Blu-ray-Discs deutlich gefragter. Aber natürlich werden oft auch externe Festplatten oder virtuelle Speicherplätze online genutzt.

Das neu entwickelte Verfahren kann allerdings eine ernsthafte Konkurrenz für all diese Anbieter werden. So bietet ein derartiger Speicher, die Möglichkeit 50.000 Spielfilme in HD auf einer CD zu speichern. Die spart eine Menge Platz, aber erhöht gleichzeitig auch das Risiko, falls das Medium zerstört oder zerkratzt wird.

Knackpunkt bei der Entwicklung ist die neue, extrem feine Auflösung, mit der die optischen Speicher beschrieben werden. Konkret bedeutet das, ein deutlich kleiner Spotdurchmesser, der die Daten auf die Disc brennt.

Zum Vergleich: Der Spotdurchmesser bei einer CD beträgt 2,1 Mikrometer, also 0,0021 Millimeter. Bei einer DVD sind der Spotdurchmesser bereits nur noch 1,3 Mikrometer und damit bereits 60 Prozent kleiner als bei der CD. Bei der Blu-ray sind es nur noch 0,58 Mikrometer. Die neue Technik lässt den Mikrometer-Bereich hinter sich und wird in Nanometer. So sollen im Labor Spotdurchmesser von bis zu 9 Nanonmeter erreicht worden sein. Das sind 0,000009 Millimeter. Damit ist das Laserverfahren über 230 Mal feiner, als bei einer CD.

Wer sich mit Licht genauer auskennt, wird sich jetzt vielleicht schon wundern. Denn eigentlich kann ein Lichtstrahl nicht kleiner als 500 Nanometer sein. Hierbei ist die Forschung bislang an die Grenze gestoßen und konnte Licht nicht kleiner spalten. Die australischen Wissenschaftler haben aber hierfür eine neue Lösung gefunden.

Sie kombinieren dabei zwei Lichtstrahlen aus zwei Lichtquellen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Beide Strahlen sind jeweils 500 Newtonmeter breit. Aber nur einer davon ist für das Schreiben von Daten zuständig. Der andere arbeitet als Blocker und verhindert, dass tatsächlich alle 500 Nanonmeter vom ersten Strahl ankommen. Dadurch, dass beide Lichtstrahlen ein wenig überlappen, haben es die Forscher geschafft, dass lediglich 9 Nanonmeter vom Datenstrahl auf der Speicheroberfläche ankommen.

Verantwortlich für diese Erfindung ist Zongsong Gan, ein Forscher von der Swinburne University of Technology in Melbourne. Bereits 2013 hatte Gan mit seinem Kollegen danach geforscht, wie sie 1.000 Terabyte auf die Fläche von einer CD oder DVD speichern können. Jetzt gewann er den Victoria Fellowship Award, weil er eine Lösung bietet, für den stetig wachsenden Speicherbedarf weltweit.

Gan ist dankbar für diese Auszeichnung und denkt aber auch an seine heimische Region:

„Die erfolgreiche Entwicklung von unserer Technologie wird hoffentlich darauf hinauslaufen, dass Victoria langfristig die Patente darauf hält und dadurch eine globale Rolle spielen kann. Dies kann das Image des Staates als High-Tech-Schmiede fördern und zeigen, wie gut wir bei innovativer Forschung, speziell beim System Petabyte Optical Disc sind.“

Der Bundesstaat Victoria im Südosten Australiens mit Hauptstadt Melbourne besitzt diverse Hochschulen und Forschungszentren. Die Swineburne University of Technology hat es Gan ermöglicht, diesen Durchbruch mit seinem Team zu leisten. So ist es für ihn ganz natürlich, dass der Staat auch die Patentrechte erhalten und nutzen soll. Neben seiner Auszeichnung erhielt Gan auch 18.000 US-Dollar als Prämie. Diese will er jetzt nutzen, um mit Industrie und Forschern weltweit an seiner Technologie zu arbeiten. Ihm geht es dabei vor allem darum, dass die Technik großflächig angewendet werden kann.

Wir können nur hoffen, dass das Produkt die Chance bekommt, den Weltmarkt zu erobern. Natürlich werden die passenden Geräte anfangs keine Schnäppchen sein. Wenn wir aber tatsächlich derart rasant unsere produzierte Datenmenge erhöhen, müssen die Speicher entsprechend nachziehen und eine annähernde Entwicklung auf diesem Gebiet wäre wünschenswert.

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