使用熒光材料的3D光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備將顯著降低全球電力消耗

來源：Te Herenga Waka-Victoria University of Wellington

導(dǎo)讀：我們每天產(chǎn)生的電子信息可以稱得上“海量”,，如何對(duì)其進(jìn)行安全儲(chǔ)存始終是我們不斷求索的重要課題,！特赫里加瓦卡-惠靈頓維多利亞大學(xué)（Te Herenga Waka-Victoria University of Wellington）的研究人員正在研究熒光是否可以用來存儲(chǔ)三維數(shù)據(jù),。

初步發(fā)現(xiàn)表明，使用熒光材料的3D光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備將顯著降低全球電力消耗,，并提供更長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),，甚至可持續(xù)數(shù)百年。

化學(xué)和物理科學(xué)學(xué)院的研究助理Joe Schuyt 博士帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì),，研究如何在材料中“ 摻雜”能夠發(fā)射不同顏色熒光的元素,，來代表構(gòu)成存儲(chǔ)數(shù)據(jù)字節(jié)的0或1。他說：“同發(fā)光應(yīng)用一樣令人興奮的是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)從單個(gè)2D平面(如光盤表面)擴(kuò)展到整個(gè)材料(如發(fā)光晶體)中,。我們的目標(biāo)是開發(fā)3D光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備,，使用激光寫入和讀取數(shù)據(jù)，并通過檢測(cè)熒光實(shí)現(xiàn)讀取,�,！�

他補(bǔ)充道：“傳統(tǒng)的光存儲(chǔ)設(shè)備，如光盤,、數(shù)字視盤和藍(lán)光光盤,，都是利用光的反射來工作的，而這在二維以上的空間則很難,。但如果用熒光,，則會(huì)容易得多。二維到三維的轉(zhuǎn)變將推動(dòng)存儲(chǔ)容量大幅增加,。在熒光這種發(fā)光形式中,，其原子或材料幾乎一吸收入射光就發(fā)出出射光，出射光通常具有更長(zhǎng)的波長(zhǎng),，因此呈現(xiàn)出與入射光不同的顏色,�,！�

另外，他解釋道：“數(shù)據(jù)中心目前將各種信息存儲(chǔ)在傳統(tǒng)硬盤上,，這種硬盤雖具有存儲(chǔ)容量足夠大,，但壽命卻只有短短的五年左右。數(shù)據(jù)中心的硬盤會(huì)產(chǎn)生大量熱量,，需要主動(dòng)冷卻,。這些中心占全球用電量的很大一部分——超過1%，而且隨著我們產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù),，這一比例還會(huì)增加,。我們旨在提供一種全光器件長(zhǎng)期存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方法，即使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)世紀(jì),，而不會(huì)丟失任何數(shù)據(jù),，更用不到任何電子設(shè)備。由于很大一部分存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(如記錄和歸檔)不需要頻繁訪問,，光存儲(chǔ)設(shè)備不需要像硬盤驅(qū)動(dòng)器那樣頻繁甚至連續(xù)工作,，也不需要冷卻，這項(xiàng)技術(shù)將顯著降低與長(zhǎng)期存儲(chǔ)相關(guān)的電力成本,�,！�

在研究各種化合物的特性時(shí)，研究小組發(fā)現(xiàn)一些帶正電荷的發(fā)光離子,，稱為摻雜劑,，可以改變材料的熒光特性。Schuyt博士說,，“以一種具有特定摻雜物的材料為例,，當(dāng)受到光的刺激時(shí)，它會(huì)發(fā)出特定顏色的光(比如黃色),。如果我想將數(shù)據(jù)寫入材料,，我可以選擇性地改變摻雜劑的屬性，這樣它就會(huì)發(fā)出不同顏色的光(比如紅色),。所以現(xiàn)在我有一些發(fā)射黃色的離子,，還有一些發(fā)射紅色的離子。這些“0”和“1”構(gòu)成了我可以用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的字節(jié),；我只需要檢測(cè)什么顏色來自哪里,。”

對(duì)于該技術(shù)的前景,，他認(rèn)為盡管人們無法預(yù)測(cè)未來和新技術(shù),，但可以肯定的是，在未來幾年里，大量的數(shù)字信息將繼續(xù)產(chǎn)生,。用此技術(shù)就可以使數(shù)據(jù)“長(zhǎng)生不老”,！