Polymere sind die Basis für holografische Speicher
Kunststoffe speichern große Datenmengen

Wie lassen sich biometrische Daten und Röntgenbilder fälschungssicher speichern? Die Antwort steckt in neuartigen Werkstoffen: Photoadressierbare Polymere (PAP) bilden die Basis für leistungsfähige Holografiespeicher.

Damit lässt sich der zigfache Inhalt einer herkömmlichen CD auf gleichem Platz unterbringen. Die Daten werden zudem wie wertvolle Warenoriginale oder begehrte Eintrittskarten vor Fälschungen geschützt.

Forscher bei Bayer Material Science in Leverkusen entwickeln derzeit diese Technik gemeinsam mit dem US-Partnerunternehmen Inphase. Im kommenden Jahr sollen die einmal beschreibbaren Hochleistungsdatenträger mit einer Kapazität von 300 Gigabyte sowie die zugehörigen Schreib- und Lesegeräte auf den Markt kommen. In weiteren Schritten soll die Speicherkapazität auf 1,6 Terabyte erweitert werden. Die neuen Medien sollen etwa so viel kosten wie ein DVD-Rohling.

Für die Datenspeicherung hat das Forscherteam ein optisches Verfahren entwickelt, mit dem große Datenmengen auf ein und derselben Stelle abgelegt und als Hologramm verschlüsselt werden. Deshalb unterscheidet sich das Speicherverfahren grundsätzlich von dem, das üblicherweise für eine CD oder DVD eingesetzt wird. Ausschlaggebend dafür ist nicht nur der Einsatz von besonderem Laserlicht. Entscheidend sind auch die speziellen Kunststoffeigenschaften. „Das Datenträgermaterial muss einen breiten Dynamikbereich abdecken, sehr lichtempfindlich und gleichzeitig hoch transparent sein“, erläutert Gerhard Langstein, Leiter Neue Technologien bei Bayer Material Science. Zudem müsse das Speichermedium unempfindlich sein gegen Temperaturschwankungen und es dürfe auch bei häufigerem Auslesen nichts von seiner Leistungsfähigkeit verlieren.

Das Prinzip von PAP-Speichern beruht auf lichtempfindlichen Molekülen im Kunststoff. Unter Einfluss von speziellem Laserlicht ändern diese ihre Ausrichtung: Das Material wird doppelbrechend. In der gezielten Veränderung der molekularen Ordnung steckt dann die Information. Diese kann nur mit bestimmtem Laserlicht wieder ausgelesen werden. Spezielle Polymervarianten sorgen dafür, dass die gespeicherten Daten eine Erwärmung bis auf 120 Grad Celsius überstehen.

Attraktiv ist das Verfahren, weil sich damit Informationen in digitalisierbarer Form als Hologramme ablegen lassen. Auf einer PAP-Folie erschienen diese dem bloßen Auge als ein schillerndes Regenbogenmuster. Die darin versteckten Informationen sind kaum zu knacken. Rekonstruieren lässt sich das ursprüngliche Bild nur, wenn die Bedingungen bei der Belichtung mit dem Laser genau bekannt sind. Für zusätzliche Sicherheit kann eine Maske sorgen, die bei der Belichtung und beim Auslesen zum Einsatz kommt.

Geeignet sind PAP-Speicher auch für Archive von Versicherern oder Medienfirmen. Der Computerriese IBM und der Unterhaltungskonzern Sony International Europe zeigen ebenfalls Interesse: Beide Firmen haben Forschergruppen mit der Weiterentwicklung der lichtbeschreibbaren Polymere beauftragt.

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