فناوری ذخیره سازی مولکولی، راهکاری جدید برای ذخیره اطلاعات بیشتر در فضای کمتر
یک تیم تحقیقاتی در مؤسسه علوم توکیو ماده‌ای جدید ساخته‌اند که با استفاده از چرخنده‌های مولکولی (molecular rotors) قادر به ذخیره اطلاعات است؛ دستاوردی بزرگ در حوزه میکروالکترونیک. این موفقیت که در Journal of the American Chemical Society منتشر شده، می‌تواند زمینه‌ساز نسل جدید حافظه‌های غیر فرّار (مثل ROM) شود که داده‌ها را با چگالی بسیار بالاتر از فناوری‌های فعلی نیمه‌هادی ذخیره می‌کنند.
این فناوری از مولکول‌های کوچکی به نام چرخنده‌های مولکولی استفاده می‌کند که می‌توانند در جهات مختلف بچرخند و به این ترتیب بیت‌های داده را نمایش دهند. سال‌هاست دانشمندان تلاش کرده‌اند چنین سیستمی بسازند، اما با چالش‌های مهمی روبه‌رو بودند؛ چرخنده‌ها باید با میدان الکتریکی قابل کنترل باشند، در دمای اتاق موقعیت خود را برای ذخیره طولانی‌مدت داده‌ها حفظ کنند، فضای کافی برای چرخش آزادانه داشته باشند و بتوانند دماهای بالا تا ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد را نیز تحمل کنند.
تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور یویچی موراکامی این مشکل را با طراحی چارچوب آلی کووالانسی (COF) با ساختار بلوری فوق‌العاده کم‌چگالی حل کردند. این ساختار بی‌نظیر، فضایی ایجاد می‌کند که چرخنده‌ها بتوانند هنگام اعمال میدان الکتریکی آزادانه بچرخند و در عین حال در دمای محیط پایدار باقی بمانند.
پروفسور موراکامی می‌گوید:
این پیشرفت مهم است، زیرا COFهای ما از معدود جامداتی هستند که چرخنده‌های دو قطبی می‌توانند در دماهای بالا (بیش از ۲۰۰ درجه) یا میدان‌های الکتریکی قوی بچرخند و در عین حال جهت‌گیری آنها در دمای محیط برای مدت طولانی حفظ شود.”
همچنین گزارش شده که این ماده پایداری حرارتی نزدیک به ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد دارد. اگرچه استفاده از این فناوری در دستگاه‌های مصرفی هنوز چندین سال فاصله دارد، اما مسیر را برای پژوهش‌های بعدی هموار کرده است. روزی فرا خواهد رسید که دستگاه‌های ذخیره‌سازی دیجیتال بتوانند داده‌های بیشتری را در فضای بسیار کمتر از حافظه‌های امروزی ذخیره کنند.
