Сохранность информации, требующей архивного хранения, находится под угрозой

Наука и жизньНаука

Память в стекле

Диск из модифицированного стекла с записанной информацией. Записи цифровых данных, сделанные с помощью мощных лазеров и специальных стёкол, могут пережить наводнения, пожары и даже отправиться в космос

Современные историки извлекают информацию из рукописей возрастом более тысячи лет, но у историков будущего в отношении современных носителей данных такой возможности не будет. Средний срок хранения информации на наиболее популярных сегодня носителях данных — жёстких дисках (HDD/SSD) — составляет не более пятидесяти лет, на оптических дисках (CD/DVD/Blu-Ray) — не более шестидесяти лет и на ленточных носителях (стримерах) — не более ста лет. Таким образом, сохранность информации, требующей архивного хранения до 50—100 лет, находится под угрозой. Из-за этого приходится непрерывно делать резервные копии данных, что многократно увеличивает стоимость хранения информации и повышает риск её частичной утери.

А что будет с нынешними носителями информации в экстремальных условиях окружающей среды? Ведь указанные сроки сохранности данных на носителях рассчитаны на нормальные условия эксплуатации, то есть при температуре 20—40оС, влажности не более 40—60% и отсутствии сильных электромагнитных полей. Даже небольшие отклонения от этих требований приводят к значительному искажению информации на носителях, а в экстремальных условиях — к физическому разрушению самого носителя и полной потере данных. Так, в магнитном поле напряжённостью более 400 кА/м происходит размагничивание жёстких дисков, и информация теряется без возможности восстановления, а при пожаре в закрытых помещениях (температура до 900—1000оС) физически разрушаются все известные носители информации.

Сотрудники кафедры химической технологии стекла и ситаллов РХТУ им. Д. И. Менделеева совместно с НИИ «Полюс» им. М. Ф. Стельмаха ведут исследования по созданию «вечных» носителей информации, способных хранить данные долгие годы, выдерживать жару и холод, магнитное поле и даже радиацию. При записи информации они используют мощные фемтосекундные лазеры, а для её хранения — специальные стёкла. Принцип записи, считывания и хранения информации похож на такой для оптических дисков (CD/DVD). В обоих случаях с помощью лазера на диске записываются в том или ином месте точки с определёнными характеристиками — питы данных. Каждая точка несёт в себе одну информационную единицу — бит данных. Записанные данные последовательно считываются с диска считывающим лазером, передаются на приёмное устройство, обрабатываются и поступают в компьютер. При этом считываемая последовательность превращается в длинный код, который затем конвертируется в записанную информацию (текст, изображение, видео и т. п.).

Процесс получения (варки и выработки) стёкол на кафедре химической технологии стекла и ситаллов РХТУ

Главное отличие разработки в том, что материал носителя информации (диска) — кварцевое или нанопористое стекло либо стекло, содержащее наночастицы серебра или квантовые точки полупроводников. Кварцевое стекло обладает высокой оптической прозрачностью и термостабильностью и сохраняет свои свойства до 1000оС. Производства нанопористых стёкол и стёкол, содержащих наночастицы или квантовые точки, в России нет — их синтезировали непосредственно на кафедре химической технологии стекла и ситаллов РХТУ им. Д. И. Менделеева. Нанопористые стёкла — это «наногубка» из кварцевого стекла. Их структура представляет собой непрерывный каркас из оксида кремния с наноразмерными полостями (порядка 2—10 нм), равномерно распределёнными по всему объёму материала. Именно благодаря нанопорам стекло обладает рядом свойств, позволяющих быстро записывать в нём информацию.

При изготовлении нанопористого стекла сначала варят «обычное» стекло, состоящее из оксидов натрия, бора и кремния. Затем это стекло долго отжигают в печах при температуре до 500—700оС, в результате чего внутри стекла происходит разделение фаз, или «наноликвация»: отдельно собираются нанофазы натрия и бора и отдельно нанофазы кремния. Такое разделённое на нанофазы стекло обрабатывают кислотой для растворения оксидной фазы натрий + бор. А фаза оксида кремния, в силу своей химической стойкости, остаётся. В результате и образуется «наногубка», где на месте нанофаз оксидов натрия и бора возникают нанопоры.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
Патриотизм «подлинный» и «показной» Патриотизм «подлинный» и «показной»

Некогда мы гордились тем, что считали себя самой читающей страной

Дилетант
Открытая книга Открытая книга

Побывав в Доминиканской республике, осознаешь всю силу магического реализма

Вокруг света
В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных

Археологи обнаружили в Португалии новые произведения палеолитического искусства

N+1
Путешествие по таблице элементов: от водорода до оганесона Путешествие по таблице элементов: от водорода до оганесона

Периодическая таблица считается одним из величайших достижений химической науки

Наука и жизнь
Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память

Какой процесс играет ключевую роль в том, как хранятся воспоминания?

Inc.
«Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю» «Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю»

Галина Вишневская и Мстислав Ростропович. Две выдающиеся личности

OK!
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Зарплатно-гендерный вопрос Зарплатно-гендерный вопрос

Удовлетворенность размером зарплаты среди мужчин и женщин практически сравнялась

Ведомости
Замок Цецилиенхоф Замок Цецилиенхоф

Построенный в начале ХХ столетия Цецилиенхоф напоминает дворец Коттедж Петергофа

Дилетант
Мясная альтернатива Мясная альтернатива

Не все повара умеют работать с альтернативными стейками. В чем секреты ремесла?

Bones
Smasайтесь кто может Smasайтесь кто может

SMAS-лифтинг и SMAS-подтяжка: кому, когда и зачем нужны

Собака.ru
Что такое психологическая травма и можно ли проработать ее самостоятельно Что такое психологическая травма и можно ли проработать ее самостоятельно

Какой может быть психологическая травма и что с этим делать?

РБК
«Если это не любовь, то что?»: созависимость в отношениях «Если это не любовь, то что?»: созависимость в отношениях

Почему мы выбираем холодных партнеров? Как отличить любовь от созависимости?

Psychologies
Бьюти-советы Бьюти-советы

Как правильно пользоваться косметикой с ретинолом и другие советы красоты

Здоровье
Ножки Трампа Ножки Трампа

Как куры Америку с Европой поссорили и при чем здесь коммерческие автомобили

Автопилот
Личное пространство Личное пространство

Респектабельный интерьер в духе современной классики

SALON-Interior
Александр Рамм: Надо быть глухим, чтобы не слышать в Metallica Баха Александр Рамм: Надо быть глухим, чтобы не слышать в Metallica Баха

Виолончелист Александр Рамм — об идеальном инструменте и музыкальной семье

СНОБ
Импортозамещение с гарантиями Импортозамещение с гарантиями

Чем обернется возвращение западных компаний для российского рынка ПО

Ведомости
Жила-была Жила-была

Удивительная история о ремесле, таланте, упрямстве и любви

Новый очаг
Вокруг саммита Вокруг саммита

Насколько Потсдамская конференция была масштабным и важным мероприятием?

Дилетант
У бонобо нашли вокальные диалекты У бонобо нашли вокальные диалекты

Ученые сравнили вокализации бонобо из трех разных зоопарков

N+1
Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно

Наука в очередной раз доказала, что секс — это лучшее лекарство

Maxim
«Закрывают спортивные площадки, чтобы создать парковки» «Закрывают спортивные площадки, чтобы создать парковки»

Павел Зюзин о том, почему электромобили в России не приживутся

Монокль
Кубические роботы уплотнят ваши склады Кубические роботы уплотнят ваши склады

Компания «АРС Смарт Роботикс» вышла на первый раунд pre-IPO

Монокль
Польша между двух рек и трёх спичек Польша между двух рек и трёх спичек

Как Большая тройка определяла границы, статус и политическое устройство Польши

Дилетант
7 самых распространенных способов обмана на шиномонтаже 7 самых распространенных способов обмана на шиномонтаже

Как не попасться на крючок мошенников в шиномонтаже

Maxim
«Казнь Джейн Грей» «Казнь Джейн Грей»

Художник Поль Деларош запечатлел Джейн Грей в момент казни

Дилетант
Курс на технологическую независимость Курс на технологическую независимость

В этом году стартовал новый нацпроект в АПК

Агроинвестор
Перерасти Землю Перерасти Землю

Заселить Луну и Марс – смелая мечта или реальная перспектива?

Вокруг света
Открыть в приложении