Atklājumi.lv

Izstrādāts jauns optiskais disks, kurā ierakstīto informāciju varēs saglabāt miljoniem gadu

20.gs. II pusē izgudrotās digitālās datu apstrādes metodes ir iepriekšējai paaudzei neiedomājamā mērogā samazinājušas informācijas glabāšanai un pārnesei nepieciešamos nesēju apjomus. Piemēram, vienā CD diskā, kas bez vāciņa neaizņem daudz vairāk vietas par kādu biezāku pastkarti, var ietilpināt apmēram 100 000 lappušu teksta bez attēliem. Vidēji tas ir aptuveni 800 grāmatu. Modernāki diski, nepalielinot nesēja izmērus, ļauj ierakstīt vēl vairāk datu. Tomēr ērtības un iespējas, ko sniedz digitalizācija, līdzi atnesušas arī jaunas problēmas. Lielākā no tām - droša ilgtermiņa datu saglabāšana. Praktiski ikvienam personālā datora vai kādas citas elektroniskas ierīces lietotājam ir nācies saskarties ar cietajos diskos vai zibatmiņas ierakstītu datu zaudēšanu elektrotīkla pārsprieguma, spēcīga magnētiskā lauka ietekmes vai nesēja mehāniskas sabojāšanās rezultātā. Nemaz nerunājot par ļaunprātīgu programmatūru izdarītu datu dzēšanu.

Par salīdzinoši drošu datu saglabāšanas veidu speciālisti uzskata to ierakstīšanu optiskajos diskos, no kuriem visizplatītākie ir CD un DVD formāti. Tomēr arī tiem sola tikai aptuveni 100 gadu garu mūžu, pie tam ņemot vērā, ka ierakstītie diski jāglabā īpaši drošā vietā, tumsā un mērenā temperatūrā, kā arī jāsargās tos saskrāpēt - nejauša švīka uz diska virsmas var neatgriezeniski izdzēst ierakstīto informāciju.

Šo problēmu risinot, Tventes (Nīderlande) universitātes Nanotehnoloģijas institūta pētnieks Jerons de Vrī, kurš š.g. 17. oktobrī aizstāvēja savu doktora disertāciju, ir izveidojis jauna tipa, īpaši izturīgu, no volframa un silīcija nitrīda izgatavotu optisko disku, kura mūža ilgums varot sasniegt vairākus miljonus gadu.

Diska materiāli izvēlēti, vadoties pēc to īpašās izturības - volframs, no kā izgatavots pats disks, spēj izturēt ļoti augstas temperatūras, bet silīcija nitrīds, kurā disks iekapsulēts, ir noturīgs pret plaisāšanu un karstumā maz deformējas.

Disks, de Vrī apgalvo, ir tik izturīgs, ka tajā ierakstītā informācija var pārdzīvot mūsu civilizāciju. "Principā mēs tajā varam saglabāt jebko, ko uzskatam par svarīgu," zinātnieks saka, "tas, piemēram, varētu būt Mona Lizas attēls." "Šajā pētījumā es izmantoju vienu nodaļu no savas doktora disertācijas."

Cits jautājums, vai tie, kas Zemi apdzīvos pēc mums - roboti, mutanti vai citplanētieši - spēs atšifrēt atstātās ziņas.

Informācija diskā ir saglabāta, izmantojot QR kodus, kas ar kodināšanas tehnoloģiju ierakstīti volframa virsmā. Lai arī ar QR kodiem nevar saglabāt īpaši lielu informācijas apjomu, šī metode ir ļoti elastīga, jo ierakstu var nolasīt arī tad, ja ir bojāti līdz pat 7% datu. Turklāt katrs atsevišķais de Vrī izgatavotajā diskā ierakstītā koda pikselis (pamatvienība) pats par sevi ir daudz mazāks QR kods, kura pikseļa izmērs ir tikai daži mikroni.

Lai noskaidrotu, cik ilgi diskā ierakstītā informācija var saglabāties, de Vrī izmantoja Arēniusa modeli, kas ļauj simulēt garus laika periodus, datu nesēju uz zināmu laiku pakļaujot iepriekš noteiktai temperatūrai.

Vispirms pētnieks disku vienu stundu karsēja 200 °C. Šis tests, kas, saskaņā ar modeli, atbilst miljons gadu ilgai lietošanai, uz nesēja virsmas neatstāja nekādus redzamus bojājumus. Karsējot disku 440 °C, bojājumi tomēr parādījās, taču tie nebija tik lieli, lai nevarētu nolasīt datus.

De Vrī atzīst, ka tests, kas ņem vērā vienīgi temperatūras iedarbību, sniedz tikai aptuvenu priekšstatu par diska izturību un var nebūt precīzs, taču uzsver, ka atrodot tam piemērotu glabāšanas vietu, uz tā ierakstīto informāciju patiešām iespējams saglabāt miljoniem gadu ilgi.

VIDEO: Līdzās eksaktiem laboratorijas testiem, de Vrī sava izgatavotā diska izturību pārbaudīja arī netradicionālos veidos.

Avots:

utwente.nl

Augšējā attēlā: No kreisās uz labo: 1) QR kods pēc izgatavošanas; 2) pēc 1h ilgas karsēšanas 200 °C; 3) pēc 1h ilgas karsēšanas 400 °C. Jerona de Vrī publicitātes foto.

Brīvpieejas materiāls. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.