納米存儲10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化 將改寫IT產(chǎn)業(yè)

一些大學(xué)的研究人士預(yù)言，很快我們就可能看到存儲技術(shù)上獲得突破，在一個硬幣大小的面積上存儲250張DVD的內(nèi)容。因為不久前美國伯克利加利福尼亞大學(xué)和馬薩諸塞大學(xué)安姆斯特分校的科學(xué)家已經(jīng)找到了一種新的方法，能讓某些種類的分子在較大范圍內(nèi)按照特定的規(guī)律排列。這一研究成果已經(jīng)發(fā)布在不久前出版的一期《科學(xué)》雜志上。參與研究的一名研究人員說，如果有公司參與推動的話，這項技術(shù)有可能在10年內(nèi)完成商業(yè)化。

　　找到生產(chǎn)高密度存儲材料的方法

　　該項研究成果的主要發(fā)明人、科學(xué)家Thomas Russell和徐挺說，在同樣的空間內(nèi)分子數(shù)量越多意味著在同一空間能存儲的數(shù)據(jù)越多、屏幕分辨率越高、光電池更能持久。他們認(rèn)為，這一技術(shù)有望改變微電子行業(yè)和存儲行業(yè)。Russell是安姆斯特分校材料研究科學(xué)和工程中心的主任，同時也是伯克利加利福尼亞大學(xué)的訪問學(xué)者，徐挺是伯克利加利福尼亞大學(xué)化學(xué)和材料科學(xué)和工程系的助理教授。

　　Russell和徐挺找到了一種新的方法來制造嵌段共聚物（block copolymer），也就是讓化學(xué)性質(zhì)不同的聚合物鏈自己結(jié)合在一起。此前，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)聚合物鏈能以一種精確的方式、等距離地結(jié)合，但是，在過去的10年中科學(xué)家們一直沒有解決的一個問題是，無法讓聚合物鏈在較大范圍內(nèi)始終按照同樣的方式聚合。

　　Russell和徐挺使用市場上就有銷售的人造藍(lán)寶石水晶來引導(dǎo)聚合物鏈精確地按照一定方式結(jié)合。當(dāng)把水晶加熱到1300°C～1500°C之間時，水晶會變成鋸齒狀，可以用來引導(dǎo)嵌段共聚物的結(jié)合。

　　徐挺說，采用這種技術(shù)的唯一限制是，生成的嵌段共聚物的大小受制于藍(lán)寶石的大小。比較好的是，一旦藍(lán)寶石被加熱到變成所需要的形狀后，這個模板可以重復(fù)使用，而且不管是水晶還是聚合物鏈目前在市場上都可以買到，“我們這里用到的所有材料沒有哪一個是特殊的”。

　　新技術(shù)將改寫IT產(chǎn)業(yè)

　　科學(xué)家們認(rèn)為，存儲設(shè)備采用這種技術(shù)后可以實(shí)現(xiàn)在每平方英寸上存儲10TB數(shù)據(jù)，這是目前能達(dá)到的存儲密度的15倍，而且沒有壞點(diǎn)。如果按照這個存儲密度來計算的話，保存在250張DVD上的數(shù)據(jù)只需要一個硬幣大小的地方就可以存儲下來，也就是直徑25.26毫米那么大。

　　基于這個技術(shù)還可以獲得高分辨率的圖像，每個像素3個納米，圖像可以大到足夠覆蓋一個露天的體育場。該技術(shù)的另一個用處是生產(chǎn)高密度的光電池，它能吸收更多的太陽能從而提供更多的能量。

　　之前的研究人員提高存儲密度的方法是光微影術(shù)（optical lithography），簡單地說就是將設(shè)計好的線路圖形完整且精確地復(fù)制到晶圓上。具體辦法是，事先將設(shè)計好的圖形制作成光罩（photo mask），應(yīng)用光學(xué)成像的原理，將圖形投影至晶圓上，晶圓上涂有感光材料，圖形會在晶圓上曝光。通過這個處理過程來促使共聚物重組。

　　而Russell和徐挺所使用的技術(shù)與之不同。該技術(shù)能生產(chǎn)出晶體管間距只有3納米的芯片，這要遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先現(xiàn)有的微處理器生產(chǎn)技術(shù)，目前最好的生產(chǎn)工藝只能達(dá)到45納米。光刻工藝在提供密度方面遇到根本性的困難。此外，與之相比，新的技術(shù)還將減少對環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)的使用。不過，徐挺說，目前要將這項技術(shù)真正應(yīng)用到CPU的制造時還存在一些問題，比如需要生產(chǎn)CPU需要的晶格。

　　分析師高度評價這一技術(shù)。Insight64首席分析師Nathan Brookwood認(rèn)為，存儲密度的提高將會給人們未來的生活帶來不少方便，比如人們以后可以隨身攜帶更多的數(shù)據(jù)，以光盤形式提供的音樂和電影質(zhì)量也會更高，未來的電影也許會采用全息攝影。

　　他認(rèn)為，伯克利加利福尼亞大學(xué)和馬薩諸塞大學(xué)安姆斯特分校正在申請專利的這項技術(shù)很可能將給整個IT產(chǎn)業(yè)帶來根本性的變革，不僅如此，還有可能給更多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域帶來根本性的改變。

　　“過去，正是此類基礎(chǔ)性的材料科學(xué)的研究讓美國的硅谷和整個美國的制造業(yè)變得如此強(qiáng)大，” Brookwood說，“而這幾年，美國從事這么基礎(chǔ)性的科學(xué)研究的人越來越少了?！?br />