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IBM ha aumentato di 100 volte la capacità della memoria flash

13.01.2012

IBM ha fatto un passo avanti nel campo della memoria magnetica, raggiungendo una densità di informazioni 100 volte maggiore rispetto alla tecnologia attuale.

Gli scienziati dell'IBM Research Laboratory di San Jose, in California, utilizzando un microscopio a scansione a effetto tunnel, sono stati in grado di scrivere 12 bit di dati in 1 atomi antiferromagnetici. Prima di questo, non era mai stato possibile collocare informazioni in un numero così piccolo di particelle elementari di materia. Per fare un confronto, in un disco rigido moderno, 1 bit di dati viene archiviato in circa 1 milione di atomi. Ancora più importante, i bit sono stati in grado di avvicinarsi abbastanza l'uno all'altro senza modificare il loro momento magnetico, grazie alle proprietà dell'antiferromagnete. Questa è stata una svolta nello sviluppo della memoria magnetica, poiché l'area totale del materiale richiesta per memorizzare 2 o più bit è stata notevolmente ridotta.

Gli antiferromagneti sono sostanze in cui la direzione del momento magnetico degli atomi è diversa (contrariamente ai ferromagneti, in cui la direzione è la stessa). Oggi tali sostanze vengono utilizzate nella progettazione delle testine di registrazione dei dischi rigidi, nonché nella memoria magnetica STT-RAM, anch'essa sviluppata da IBM. "L'industria dei semiconduttori è sulla via della miniaturizzazione, ma siamo partiti dall'altro capo: l'elemento base della materia, i singoli atomi", ha commentato Andreas Heinrich, specialista principale di IBM nello studio dell'analisi della struttura atomica assoluta.

Come esperimento, gli scienziati hanno mantenuto lo slogan IBM "Pensa" in un antiferromagnete (nitruro di rame). Ci è voluto 1 byte per scrivere il codice ASCII di ogni lettera, ovvero 8 bit o 96 atomi. Il lavoro è stato svolto ad una temperatura prossima allo zero assoluto. Avvicinando i bit, gli scienziati sono stati in grado di ottenere una densità di registrazione circa 100 volte maggiore di quella che si trova negli odierni dischi rigidi e memorie flash. In altre parole, la registrazione dei dati richiedeva 100 volte meno spazio rispetto ai moderni dispositivi di archiviazione delle informazioni. I risultati dell'esperimento sono stati pubblicati sulla rivista Science.

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Notizie casuali dall'Archivio

Riciclaggio della plastica in grafene con rilascio di idrogeno puro 13.09.2023

Il problema dell’inquinamento ambientale causato dai rifiuti di plastica continua a richiedere nuove soluzioni, motivando gli scienziati di tutto il mondo a cercare modi innovativi per combattere questa minaccia ambientale. Tuttavia, cosa accadrebbe se la plastica potesse diventare una risorsa preziosa anziché un semplice rifiuto? La questione rimane aperta, ma gli scienziati della Rice University negli Stati Uniti stanno proponendo una soluzione unica che potrebbe cambiare l’industria della plastica e renderla più sostenibile dal punto di vista ambientale.

Un team di scienziati del Dipartimento di Scienza dei Materiali e Nanoingegneria della Rice University ha sviluppato una tecnologia per convertire i rifiuti di plastica in prezioso grafene, rilasciando idrogeno puro nel processo. L’idrogeno è considerato uno dei potenziali combustibili del futuro, poiché la sua combustione può fornire elevati livelli di energia e produrre solo acqua normale come sottoprodotto. Ciò rende l’idrogeno più pulito del petrolio raffinato e più conveniente come carburante per veicoli rispetto alle batterie elettriche, che richiedono una lunga ricarica.

Va notato che l'idrogeno è già utilizzato nell'industria, ma gli attuali metodi di produzione sono associati alle emissioni di anidride carbonica e per ogni tonnellata di idrogeno vengono prodotte da 10 a 12 tonnellate di anidride carbonica.

Il nuovo metodo sviluppato dagli scienziati prevede una tecnologia nota come "riscaldamento Joule pulsato". Facendo passare un breve impulso elettrico attraverso la plastica, che si riscalda istantaneamente fino a 2,5 mila gradi Celsius a causa della resistenza della corrente, gli atomi di carbonio vengono legati nella struttura del grafene e gli atomi di idrogeno vengono rilasciati come gas puro.

Nonostante la necessità di ridurre ulteriormente i costi di produzione, questo metodo ha il potenziale per cambiare le regole del gioco, consentendo un riciclo più efficiente dei rifiuti di plastica, la produzione di idrogeno verde e la creazione di grafene, che sul mercato costa tra i 60 e i 200 dollari. per tonnellata.

Kevin Vis, uno degli autori e chimico, ha dichiarato: "Il nostro metodo riduce le emissioni di CO2 e di gas serra derivanti dalla produzione di idrogeno dell'84% rispetto ai metodi industriali esistenti di reforming del metano a vapore". Questo approccio potrebbe essere la chiave per una gestione futura più pulita e sostenibile dell’energia e dei rifiuti di plastica.

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