Geluidsgolven kunnen voor sneller computergeheugen zorgen
Een gewone harde schijf werkt door data magnetisch te coderen op draaiende schijven, waarna de data gelezen kan worden door een sensor die het roterende oppervlak scant. Doordat de harde schijf bewegende delen bevat, kunnen mechanische problemen ontstaan en wordt de maximum snelheid beperkt. De nieuwere solid state drives hebben daarentegen geen mechanische onderdelen en slaan data op doormiddel van kleine elektrische ladingen. Deze schijven zijn stukken sneller dan de klassieke harde schijf, maar zijn nog steeds trager dan andere computeronderdelen.
Enkele wetenschappers hebben daarom een manier onderzocht waarop het geheugen van een computer sneller kan werken. Zij denken dat een solid state drive die data magnetisch codeert tot nullen en enen op kleine nanodraadjes ideaal zou zijn. Om de data uit te kunnen lezen, moet deze echter langs een sensor bewegen en dit is waar het schoentje vooralsnog wrong. Door magnetische velden of elektrische stroom op de nanodraadjes aan te brengen, wordt er namelijk hitte gegenereerd en dit beperkt de efficiëntie en zorgt ervoor dat de levensduur van de batterij wordt beperkt.
Geluid creëert beweging
Het team onderzoekers van de University of Sheffield hebben echter een innoverende manier gevonden om de nullen en enen in beweging te krijgen. De wetenschappers maken namelijk gebruik van een vibratiegevoelige nanodraadjes op piëzo-elektrisch materiaal. Dit materiaal vervormt wanneer er elektrische stroom op wordt aangebracht. Door op dit materiaal snel veranderende spanning aan te brengen, begint het te vibreren, waardoor een speciale vorm van geluidsgolven wordt gecreëerd, namelijk een Rayleighgolf (of oppervlakte-akoestische golf).
Door op deze manier twee geluidsgolven te creëren, worden op regelmatige afstand stukken nanodraad gecreëerd die erg hard vibreren of juist helemaal niet. Uit onderzoek bleek dat de magnetische data wordt aangetrokken door de delen die hard vibreren. Door één van de geluidsgolven een hogere frequentie te geven, konden de onderzoekers de vibrerende regio’s over de nanodraadjes doen bewegen. Deze beweging trekt de data met zich mee, waardoor de nullen en enen zonder problemen uitgelezen kunnen worden. Ook kan de data in de andere richting bewegen door simpelweg de frequentie van de geluidsgolven om te draaien.
Technologie van de toekomst?
De onderzoekers konden een snelheid van 160 kilometer per uur noteren. Deze snelheid klinkt al erg indrukwekkend, maar de wetenschappers willen de snelheid nog eens tien keer sneller maken. Doordat Rayleighgolven zich slechts aan de oppervlakte van een materiaal bevinden, verliezen ze overigens erg weinig energie en kan één paar golven op een groot aantal draadjes tegelijkertijd worden toegepast. De technologie biedt dus erg veel mogelijkheden om data efficiënt voort te bewegen, al staat het onderzoek ernaar momenteel nog wel in zijn kinderschoenen.
Een gewone harde schijf werkt door data magnetisch te coderen op draaiende schijven, waarna de data gelezen kan worden door een sensor die het roterende oppervlak scant. Doordat de harde schijf bewegende delen bevat, kunnen mechanische problemen ontstaan en wordt de maximum snelheid beperkt. De nieuwere solid state drives hebben daarentegen geen mechanische onderdelen en slaan data op doormiddel van kleine elektrische ladingen. Deze schijven zijn stukken sneller dan de klassieke harde schijf, maar zijn nog steeds trager dan andere computeronderdelen.
Enkele wetenschappers hebben daarom een manier onderzocht waarop het geheugen van een computer sneller kan werken. Zij denken dat een solid state drive die data magnetisch codeert tot nullen en enen op kleine nanodraadjes ideaal zou zijn. Om de data uit te kunnen lezen, moet deze echter langs een sensor bewegen en dit is waar het schoentje vooralsnog wrong. Door magnetische velden of elektrische stroom op de nanodraadjes aan te brengen, wordt er namelijk hitte gegenereerd en dit beperkt de efficiëntie en zorgt ervoor dat de levensduur van de batterij wordt beperkt.
Geluid creëert beweging
Het team onderzoekers van de University of Sheffield hebben echter een innoverende manier gevonden om de nullen en enen in beweging te krijgen. De wetenschappers maken namelijk gebruik van een vibratiegevoelige nanodraadjes op piëzo-elektrisch materiaal. Dit materiaal vervormt wanneer er elektrische stroom op wordt aangebracht. Door op dit materiaal snel veranderende spanning aan te brengen, begint het te vibreren, waardoor een speciale vorm van geluidsgolven wordt gecreëerd, namelijk een Rayleighgolf (of oppervlakte-akoestische golf).
Door op deze manier twee geluidsgolven te creëren, worden op regelmatige afstand stukken nanodraad gecreëerd die erg hard vibreren of juist helemaal niet. Uit onderzoek bleek dat de magnetische data wordt aangetrokken door de delen die hard vibreren. Door één van de geluidsgolven een hogere frequentie te geven, konden de onderzoekers de vibrerende regio’s over de nanodraadjes doen bewegen. Deze beweging trekt de data met zich mee, waardoor de nullen en enen zonder problemen uitgelezen kunnen worden. Ook kan de data in de andere richting bewegen door simpelweg de frequentie van de geluidsgolven om te draaien.
Technologie van de toekomst?
De onderzoekers konden een snelheid van 160 kilometer per uur noteren. Deze snelheid klinkt al erg indrukwekkend, maar de wetenschappers willen de snelheid nog eens tien keer sneller maken. Doordat Rayleighgolven zich slechts aan de oppervlakte van een materiaal bevinden, verliezen ze overigens erg weinig energie en kan één paar golven op een groot aantal draadjes tegelijkertijd worden toegepast. De technologie biedt dus erg veel mogelijkheden om data efficiënt voort te bewegen, al staat het onderzoek ernaar momenteel nog wel in zijn kinderschoenen.
