O uso de grafeno na fabricação de pratos de disco rígido aumentará a densidade de gravação dez vezes em comparação com os HDDs padrão atualmente em uso. Esta conclusão foi alcançada por cientistas do Cambridge Graphene Center, da University of Exeter e seus colegas da Índia, Suíça, Cingapura e Estados Unidos. Eles conduziram um estudo correspondente, cujos resultados foram publicados na revista Nature Communications.
Imagem: Universidade de Cambridge
Os discos rígidos têm sido usados como dispositivos de armazenamento primário desde meados da década de 1980. Desde então, eles diminuíram de tamanho e a densidade de gravação de dados aumentou significativamente. Embora os drives de estado sólido sejam usados principalmente em dispositivos móveis atualmente, os discos rígidos continuam a ser um produto popular para computadores desktop, principalmente devido ao seu preço mais acessível.
Os principais componentes de um disco rígido são pratos e uma cabeça magnética usada para gravar e ler dados. Para garantir uma maior densidade de gravação, o espaço entre as placas está diminuindo constantemente e, atualmente, a maioria desses espaços são ocupados por um revestimento de carbono projetado para proteger as placas de danos mecânicos e corrosão. As densidades de gravação do disco rígido quadruplicaram desde 1990 para 1 Tbit / in² (até 2 Tbps em HAMR), e a lacuna entre os pratos diminuiu de 12,5 nm para cerca de 3 nm.
Os pesquisadores usaram de uma a quatro camadas de revestimento de grafeno em vez do revestimento protetor tradicional e, em seguida, testaram as placas quanto ao desgaste, corrosão, estabilidade térmica e compatibilidade com lubrificantes. Descobriu-se que o revestimento de grafeno não é apenas significativamente mais fino, mas também possui propriedades que são necessárias para revestir placas de disco rígido em termos de proteção, redução de atrito, maior resistência ao desgaste, suavidade de superfície, dureza e compatibilidade com lubrificantes.
Imagem: Nature.com
O grafeno pode reduzir o atrito pela metade e também fornecer proteção significativamente melhor contra corrosão e desgaste do que as soluções usadas atualmente. Apenas uma camada de grafeno é 2,5 vezes mais eficaz na resistência à corrosão.
Os cientistas também testaram a gravação termomagnética (HAMR), que pode aumentar significativamente a densidade dos dados em uma bandeja, aquecendo a camada de gravação a altas temperaturas. Aqui, o uso de grafeno permite atingir uma densidade de gravação sem precedentes de mais de 10 Tbit / in². Os cientistas observam que o salto significativo em termos de aumento da densidade de gravação enquanto aumenta a durabilidade é um grande passo para a criação de discos rígidos mais confiáveis que podem armazenar grandes quantidades de dados.
«A demonstração de que o grafeno pode servir como revestimento protetor para discos rígidos convencionais e que pode suportar as condições de HAMR é um resultado muito importante. Isso ajudará no desenvolvimento e surgimento de novos discos rígidos de alta densidade ”, disse Anna Ott, pesquisadora do Cambridge Graphene Center que participou do estudo.