چرخش مولکولی؛ کلید ساخت حافظه‌های فوق‌متراکم در دست دانشمندان
آیا تا به‌حال پیش آمده است فضای گوشی‌تان پر شود یا آرزو کنید لپ‌تاپ‌تان بدون پرداخت هزینه‌ی اضافی ظرفیت بیشتری داشته باشد؟ بر اساس نتایج پژوهش جدید محققان ژاپنی، حافظه‌های دیجیتال می‌توانند در آینده چندین برابر بیشتر از فلش‌های NAND امروزی داده ذخیره کنند؛ آن هم در همان ابعاد کوچک.
به‌نوشته‌ی Techxplore، گروهی از پژوهشگران به رهبری پروفسور یوئیچی موراکامی در مؤسسه‌ی علم توکیو موفق به ساخت ساختاری به نام چارچوب آلی کووالانسی (COF) شده‌اند که از «روتورهای مولکولی» برای ذخیره‌ی داده بهره می‌برد. این کشف که در Journal of the American Chemical Society منتشر شد و چشم‌انداز تازه‌ای در مسیر توسعه‌ی حافظه‌های آینده ترسیم می‌کند.
کریستال COF برخلاف حافظه‌های نیمه‌رسانا، با چگالی بسیار پایین طراحی شده است تا روتورهای مولکولی فضای کافی برای چرخش داشته باشند. هر روتور مانند بیت قابل‌تعویض عمل می‌کند و می‌تواند به‌عنوان بلوک سازنده‌ی حافظه‌های غیرفرار (ROM) به کار گرفته شود.
برای اینکه فناوری COF کاربردی باشد، روتورها باید چهار شرط کلیدی را برآورده می‌کردند:
- واکنش به میدان الکتریکی
- پایداری در دمای محیط
- توانایی چرخش بدون تداخل
- مقاومت در برابر حرارت بالا
به گفته‌ی پژوهشگران، کریستال COF هر چهار شرط را دارد. روتورها در شرایط روزمره پایدار می‌مانند، تا دمای ۱۵۰ درجه‌ی سانتی‌گراد دوام می‌آورند و چارچوب کلی نیز تا نزدیکی ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد تجزیه نمی‌شود. همچنین، جهت‌گیری داده‌ها به‌صورت قابل‌اعتماد هم با میدان‌های الکتریکی قوی و هم با حرارت بالای ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد تغییر می‌کند.
این اولین‌بار است که چنین عملکردی در ماده‌ی COF گزارش می‌شود؛ موفقیتی که یکی از موانع اصلی تحقیقات حافظه‌ی مولکولی را برطرف می‌کند. هرچند تجاری‌سازی فناوری مذکور چند سال زمان خواهد برد، اما در آینده می‌تواند حافظه‌هایی با چگالی بسیار بالاتر از فناوری‌های فعلی فراهم کند.
اگر توسعه‌ی فناوری کریستال COF ادامه یابد، حافظه‌های مبتنی‌بر روتور مولکولی می‌توانند حجم عظیمی از داده را در تراشه‌هایی با ابعاد بسیار کوچک‌تر از نمونه‌های کنونی جای دهند؛ تحولی که تأثیر عمیقی بر گوشی‌های هوشمند، پوشیدنی‌ها و حتی دستگاه‌های اینترنت اشیاء خواهد گذاشت.