Discos rgidos com grafeno armazenam 10 vezes mais dados

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 08/06/2021

HD com revestimento de grafeno

O grafeno pode ser usado para fabricar discos rgidos de densidade ultra-alta (HDD), com um salto de at dez vezes em comparao com as tecnologias atuais.

Mas, desta vez, o chamado “material maravilha” no cumpre um papel ativo: Ele simplesmente substitui o material isolante de carbono j usado nos discos rgidos atuais.

Os HDs contm dois componentes principais: os pratos e uma cabea de gravao e leitura. Os dados so gravados nos pratos usando a cabea magntica, que se move rapidamente acima deles conforme giram. O espao entre a cabea e o prato diminui continuamente para permitir densidades mais altas e maior velocidade nas operaes.

Para evitar danos acidentais e corroso, os pratos recebem uma cobertura que serve duplamente para proteo e para lubrificao. Como o grafite um excelente lubrificante seco, esses revestimentos so feitos base de carbono.

Acontece que, quanto mais espessa essa camada de carbono, maior a distncia entre a cabea de leitura e gravao e os dados propriamente ditos, registrados na camada ativa do prato. Assim, uma melhor proteo vem em detrimento de uma menor densidade de armazenamento.

As tcnicas de fabricao e aplicao do grafeno permitiram melhorar muito a camada protetora dos discos rgidos.
[Imagem: N. Dwivedi et al. – 10.1038/s41467-021-22687-y]

Gravao assistida por calor

Como o grafeno carbono puro, Neeraj Dwivedi e colegas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, perceberam que possvel usar as tcnicas para sua fabricao na deposio direta dessa camada de revestimento carbnico sobre os pratos dos HDs.

O que eles no esperavam que o resultado fosse to significativo: As camadas ultrafinas de carbono permitiram reduzir pela metade o atrito, reduzir em 2,5 vezes a suscetibilidade do material corroso e, principalmente, reduzir a distncia entre a cabea e o prato o suficiente para abrir caminho para uma nova tecnologia que permite o aumento da capacidade de armazenamento de dados.

Essa nova tecnologia consiste em uma cabea de leitura e gravao especial, assistida por calor, uma nova tecnologia que permite um aumento na densidade de armazenamento aquecendo rapidamente a camada de gravao – essa tecnologia conhecida como HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording, ou gravao magntica assistida por calor).

Os revestimentos carbnicos atuais no suportam essas altas temperaturas, mas as mltiplas camadas de grafeno suportaram muito bem. Assim, a HAMR, em conjunto com o revestimento de grafeno, forneceu uma densidade de dados sem precedentes, superior a 10 terabytes por polegada quadrada – na verdade, a gravao assistida por calor tem potencial para armazenar 100 vezes mais dados que a tecnologia atual.

“Demonstrar que o grafeno pode servir como revestimento protetor para unidades de disco rgido convencionais e que ele capaz de resistir s condies HAMR um resultado muito importante. Isso impulsionar ainda mais o desenvolvimento de novas unidades de disco rgido de alta densidade por rea,” disse a professora Anna Ott, uma das coordenadoras da equipe.

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