Föreställ dig att kunna lagra tusentals låtar och högupplösta bilder på dataenheter som inte är större än en fingernagel. Forskare från A*STARs Institute of Materials Research and Engineering (IMRE) och National University of Singapore (NUS) har upptäckt att en ultraslät yta är nyckelfaktorn för "självmontering".

Självmontering är en billig, hög volym, högdensitetsmönsterteknik. Det tillåter tillverkare att använda metoden på en mängd olika ytor. Denna upptäckt banar väg för utvecklingen av nästa generations datalagringsenheter, med kapaciteter på upp till 10 Terabit/in2 vilket kan leda till betydligt större lagring på mycket mindre dataenheter.

"Självmonteringstekniken" är en av de enklaste och billigaste högvolymmetoderna för att skapa enhetliga, tätt packade nanostrukturer som potentiellt kan hjälpa till att lagra data. Självmontering är en av de ledande kandidaterna för storskalig nanotillverkning vid mycket höga mönsterdensiteter. En av dess mest uppenbara tillämpningar kommer att vara inom området bitmönstrade media, eller hårddiskindustrin. Det används i stor utsträckning inom forskning och vinner acceptans inom industrin som ett praktiskt litografiskt verktyg för sub-100 nm, låg kostnad, mönstring av stort område. Dock, försöker använda självmontering på olika yttyper, såsom magnetiska media som används för datalagring, har visat varierande och oregelbundna resultat hittills. Detta fenomen har fortsatt att förbrylla industriforskare och forskare globalt.

Forskare från A*STARs IMRE och NUS har nu löst detta mysterium och identifierat att ju slätare yta, desto effektivare blir självmontering av nanostrukturer. Detta genombrott gör att metoden kan användas på fler ytor och minska antalet defekter i en industriell miljö. Ju tätare strukturerna är i ett givet område, desto högre mängd data som kan lagras.

"En höjd nära 10 atomer, eller 10 ångström i tekniska termer, är allt som krävs för att göra eller bryta självmontering, " förklarade Dr MSM Saifullah, en av nyckelforskarna från A*STARs IMRE som gjorde upptäckten. Detta är baserat på ett medelvärde för kvadratisk ytråhet på 5 ångström. Teamet upptäckte att detta var gränsen för ytjämnhet som tillåts för framgångsrik självmontering av prickar, som så småningom skulle kunna användas för att göra datalagring med hög densitet. "Om vi ​​vill ha storskalighet, nanomönster med stor yta med mycket prisvärd självmontering, ytan måste vara extremt slät så att vi kan uppnå effektiva, framgångsrik självmontering och med lägre förekomst av defekter."

Upptäckten publicerades nyligen i Vetenskapliga rapporter , en open access journal från Natur.