
Tutkijat ovat äskettäin kehittäneet dopattua valokromaattista lasia, joka pystyy muuttamaan väriään eri valoaallonpituuksien vaikutuksesta. Tämä materiaali, joka on valmistettu galliumsilikaatista, johon on lisätty magnesium- ja terbiummioneja, mahdollistaa käännettävien 3D-muotojen kaivertamisen. Mahdolliset sovellukset vaihtelevat korkeakapasiteettisesta optisesta tallennuksesta kryptografiaan, teollisiin ja sotilaallisiin käyttötarkoituksiin.
Valokromaattinen lasi: uudelleenkirjoitettava optinen muisti
Valokromaattinen lasi tunnetaan kyvystään muuttaa väriään valon vaikutuksesta. Tätä ilmiötä, jota kutsutaan käänteiseksi valokromaattisuudeksi, käytetään jo aurinkoisissa laseissa, jotka tummenevat auringossa. Tutkijat ovat kuitenkin vienyt tämän ominaisuuden pidemmälle doppaamalla lasia magnesium- ja terbiummioneilla.Vihreän 532 nanometrin laserin avulla lasiin on kaiverrettu monimutkaisia kuvioita. Nämä alun perin violetit kuviot muuttavat väriään eri aallonpituuksien vaikutuksesta. Esimerkiksi terbiummi emittoi vihreää valoa violetissa valossa, jonka aallonpituus on 376 nm, kun taas magnesium tuottaa punaista valoa 417 nm:ssa.
Kuvioiden poistamiseksi ilman lasin rakenteen muuttamista tutkijat ovat soveltaneet 550 °C lämpöä 25 minuutin ajan. Tämä käänteisyys avaa ovia käytännön sovelluksille, erityisesti uudelleenkirjoitettavien tietojen tallennuksessa.
Lupaavat sovellukset tallennuksessa ja kryptografiassa
Tutkijat ovat osoittaneet tämän lasin monipuolisuuden kaivertamalla erilaisia kuvioita, yksinkertaisista pisteistä QR-koodeihin ja monimutkaisiin geometrisiin muotoihin. Saavutettu tarkkuus on noin 5 mikrometriä, mikä on kymmenesosa ihmisen hiuksen paksuudesta.Kaiverrettujen kuvioiden vakaus on toinen merkittävä etu. Tiedot pysyvät luettavina useiden kuukausien ajan, mikä osoittaa materiaalin kestävyys. Toisin kuin perinteiset tallennusvälineet, tämä lasi ei vaadi energiaa tietojen säilyttämiseen.
Lopuksi tämä teknologia voisi olla merkittävä etu kryptografiassa. Mahdollisuus lukea kuvioita eri väreissä käytetyn valon mukaan tarjoaa ylimääräisen turvallisuustason, mikä on ihanteellista herkille sovelluksille akateemisilla, teollisilla ja sotilaallisilla aloilla.
Lisätietoja: Mitkä ovat kolmiulotteisen optisen tallennuksen edut?
Kolmiulotteinen optinen tallennus mahdollistaa tietojen kaivertamisen useisiin kerroksiin materiaalia, mikä lisää tallennuskapasiteettia. Toisin kuin CD- tai DVD-levyt, jotka tallentavat tietoja pinnalle, tämä teknologia hyödyntää koko materiaalin tilavuutta, tarjoten huomattavasti suuremman kapasiteetin.Yksi tärkeimmistä eduista on pitkäikäisyys. Perinteiset tallennusvälineet, kuten kovalevyt tai USB-muistit, heikkenevät ajan myötä ja vaativat energiaa tietojen ylläpitämiseen. Lasi, sen sijaan, voi säilyttää tietoja tuhansia vuosia ilman mitään virtalähdettä.
Toinen etu on kestävyys äärimmäisissä olosuhteissa. Lasi on immuuni lämpötilan vaihteluille, kosteudelle ja magneettikentille, mikä tekee siitä ihanteellisen pitkäaikaiseen arkistointiin. Tämä tekee siitä erityisen hyödyllisen kriittisissä sovelluksissa, kuten tieteellisten tai historiallisten tietojen säilyttämisessä.
Lopuksi 3D-teknologia mahdollistaa nopean ja tarkan lukemisen ja kirjoittamisen. Tietojen kaivertamiseen käytetyt laserit voivat saavuttaa mikrometrin tarkkuuden, jolloin valtavia määriä tietoa voidaan tallentaa pienessä tilassa. Tämä tarkkuus avaa myös ovia innovatiivisille sovelluksille, kuten kryptografialle tai lisätylle todellisuudelle.