Datenspeicher in Hülle und Fülle
Holographischer Videorekorder als Speicherwunder

Während sich Konsumenten derzeit über Festplatten mit 100 Gigabyte und DVDs mit 4,7 Gigabyte Speicherkapazität freuen, ist man in den Forschungslaboren schon wesentlich weiter. Dort gibt es bereits 100-Gigabyte-Silberscheiben und Magnete für potentielle Petabyte-Festplatten (ein Petabyte entspricht einer Million Gigabyte).

Mehrere Wettbewerber arbeiten mit Hochdruck am Nachfolger der heute so erfolgreichen DVD. Die "Blu-ray Disc", an der unter anderem die Unternehmen Matsushita, Pioneer, Philips und Sony arbeiten, soll zum Beispiel bis zu 27 Gigabyte auf einer Seite speichern können. Das Geheimnis der erweiterten Speicherkapazität liegt hier im Laserlicht. Bislang werden die Daten mit roten Lasern auf CDs und DVDs verewigt, "Blu-ray" nutzt - wie der Name schon erahnen lässt - blau-violettes Licht. Und da Blau eine geringere Wellenlänge als Rot hat, können mit "Blu-ray" kleinere Strukturen geschrieben werden.

Holographischer Videorecorder

Noch einen Schritt weiter geht das amerikanische Unternehmen InPhase Technologies. Hier wurde jetzt ein holographischer Videorecorder vorgestellt, der zukünftig bis zu einem Terabyte (1000 Gigabyte) auf einem der DVD ähnlichen Datenträger speichern soll. Diese Technik kombiniert die Vorteile blauer Laser mit einer holographischen Speicherung. So wird nicht nur die Oberfläche eines Medium beschrieben, sondern das gesamte Volumen des Datenträgers auch in der Tiefe genutzt.

Geschrieben werden Hologramme, indem ein Laserstrahl in zwei Teile gespalten wird. Während der eine Teil als Referenz direkt auf das Medium gerichtet wird, wird der andere Teil moduliert und mit digitalen Informationen geprägt, bevor er auf den Referenzstrahl trifft. Dort wo sich beide Strahlen treffen, entsteht ein Interferenzmuster, das den Datenträger dreidimensional verändert. Man speichert also das sogenannte Hologramm.

Das Prinzip, Daten durch Hologramme dreidimensional zu speichern, wird bereits seit vielen Jahren erforscht. Auch IBM und Kodak sollen damit schon große Fortschritte gemacht haben. Dennoch waren die meisten Entwicklungen bisher unzuverlässig und teuer.

Der Erfolg von InPhase Chef-Entwickler Kevin Curtis liegt nun darin, einen Polymer-Datenträger mit sehr guten optischen Eigenschaften und extrem glatter Oberfläche zu akzeptablen Kosten herstellen zu können. Die Datenträger von InPhase sollen kaum mehr als heutige DVD-Rohlinge kosten.

Getauft wurde das InPhase-System, dessen Markteinführung für Ende 2003 geplant ist, auf den Namen Tapestry. Der Prototyp fasst rund 100 Gigabyte, in gut einem Jahr soll ein Datenvolumen im Terabyte-Bereich (1000 Gigabyte) erzielt werden. Zunächst wird Tapestry vor allem für die professionelle Video-Bearbeitung, -Vorführung und - Archivierung interessant sein, glaubt Kevin Curtis von InPhase. Preisvorstellungen will der Hersteller aber noch nicht nennen.

Petabyte-Festplatte

Geradezu gigantisch muten die Visionen der Materialwissenschaftlerin Laura Henderson Lewis vom Brookhaven National Laboratory in Upton, New York, an. Henderson Lewis formt aus nanokristallinen magnetischen Materialien stabile Strukturen in der Größenordnung einzelner Atome. Ihre "Magnete" haben Abmessungen von 10 bis 100 Nanometern. Das ist ein Quantensprung verglichen mit heute gängigen Strukturgrößen im Bereich von 1 bis 100 Mikrometern. Zum Vergleich: Ein Menschliches Haar hat einen Durchmesser von etwa 50 Mikrometern.

Bereits heute werden solche nanokristallinen Magnete für unterschiedliche Sensoren eingesetzt. Für den Massenmarkt ist die Herstellung jedoch noch zu teuer. Sollte sich dies ändern, werden "Nano-Magnete" auch als Datenspeicher eingesetzt. Eine PC-Festplatte aus nanokristallinen magnetischen Materialien könnte rund ein Petabyte (also eine Millionen Gigabyte) Daten speichern. Heute benötigt man für diese Datenmenge gut 10.000 einzelne Computer-Festplatten.

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