據外媒近日報道,美國研究人員利用日常使用的聚合物薄膜和兩種染料,成功創建出四進制代碼,取代現有二進制儲存技術,有望將數據存儲設備尺寸縮小一半。
美國研究人員利用聚合物薄膜和兩種染料成功創建出四進制代碼。右上側為代表四進制代碼的四種顏色。
從超級計算機到智能手機,數據量呈現指數級增長趨勢,對這些信息的存儲需求也隨之增加。現有數字設備都是利用二進制(即數字1和0)編碼信息,只能通過減小這些代碼的尺寸來縮小存儲空間。比如,藍光光盤就是通過藍色激光縮小代碼大小和代碼間空隙,來增加數據存儲密度。
凱斯西儲大學化學副教授Emily Pentzer和同事在最新一期《材料化學C》雜志上發表論文稱,他們利用化學方法創建的一種熒光存儲系統,用無色、藍色、綠色和青色四種顏色代替二進制中的數字0和1進行四進制編程,獲得的信息數據占用空間會縮減一半。
他們在一層被稱為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的柔性聚合物薄膜上填充了兩種染料分子。PMMA無色,其中一種染料聚對苯乙炔受熱時發出綠色熒光;另一種染料苯甲酸鄰硝基芐基酯被紫外光照射后發出深藍色熒光,而兩種染料的混合物在受熱和紫外線環境下發出青色熒光。無色、綠色、深藍色和青色,構成四進制的四個代碼。
研究團隊在含兩種染料的薄膜上覆蓋金屬板,通過施加熱量和紫外線,成功誘導出四種顏色,這些環狀顏色代碼每個只占用300微米的空間,代碼間的空隙也只有200微米。檢測還發現,這些代碼存儲信息具有耐久性,即使將薄膜卷起來、折斷,或在上面用鋼筆亂畫,或將其在沸水中浸泡,甚至用砂紙洗擦表面,代碼仍可讀取。
接下來,研究團隊將研究是否還可以加入第三種染料,通過與加熱和紫外線不同的另一種刺激方式,讓其發出與其他染料不一樣的顏色,這樣三種染料加無色薄膜呈現的七種顏色,可用作七進制代碼編寫和儲存數據,進一步縮小信息儲存設備的尺寸。
論文鏈接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/tc/c7tc00929a#!divAbstract
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