شريحة واحدة من الماس ثلاثي الأبعاد لحفظ كم كبير من المعلومات

يعدّ نشر صورة على موقع انستغرام، أو كتابة تعليق على أحد الفيديوهات على موقع "يوتيوب"، جزءًا من أكثر من مليار غيغابايت من البيانات الجديدة، التي يتم إنتاجها بصورة يومية. وتلك الأرقام معرضة للزيادة بصورة كبيرة، وهو ما يعني اقتراب نفاذ المساحات المخصصة لتخزين البيانات، وهو الأمر الذي دفع قطاعًا كبيرًا من الباحثين، للبحث عن حلول لتلك المشكلة، لاسيما وأن تخزين عنصر واحد من البيانات يستهلك ألاف الذرات.

ويبدو أن الحل يكمن في الماس، حيث أن شريحة واحدة من الماس ثلاثية الأبعاد، لديها قدرة كبيرة على تخزين كم كبير من المعلومات تفوق التقنيات الحالية. ومحركات الأقراص الصلبة للكمبيوتر المنزلي تستهلك الكثير من الطاقة، بينما قدرتها على التخزين لا تتجاوز القليل من التيرابايت، بينما وسائط التخزين البصرية، من بينها دي في دي، وبلو راي، تتمتع بكفاءة كبيرة في استخدام الطاقة، ولكنها تبقى عاجزة على تخزين كميات كبيرة من البيانات.

ومن أجل التغلب على هذه المشكلة، اتجه علماء من جامعة نيويورك نحو البحث في كيفية استخدام الماس لخلق تكنولوجيا التخزين، وأكدوا أن التخزين القائم على الماس لديه القدرة على تخزين المعلومات أكثر مائة مرة من الدي في دي. وأكد الدكتور سيدهارت دومكار أنه "إذا لم نتمكن من الوصول إلى حلول أفضل، فسوف نكون بانتظار العديد من الكوارث المالية والتكنولوجية في ظل اقتراب وسائط التخزين الحالية من نهايتها".

وتساءل في مقال منشور له في صحيفة "ذي كونفيرسيشن"، "كيف يمكننا تخزين كمية كبيرة من البيانات بطريقة امنة ولفترة طويلة من الزمن، بحيث يمكن إعادة تدويرها واستخدامها من جديد؟". وأكد الخبير في مجال التكنلوجيا، قائلًا "نقوم بتجربة جديدة نستخدم خلالها مادة غير متوقعه من أجل تخزين كميات أكبر من المعلومات، إنه الماس الذي يفضل الكثيرون ارتداءه في أصابعهم".

ويضيف أنه على المستوى الذري يبدو الكريستال الماسي منظمًا للغاية، إلا أنه في بعض الأحيان تظهر العيوب، وهنا يصبح الدور الذي ينبغي القيام به استغلال تلك العيوب من أجل تخزين كم أكبر من المعلومات. ويرى أن مركز شغور النيتروجين هو أحد عيوب الماس، عندما تحل ذرة من الكربون محل ذرة من النيتروجين، وهو الأمر الذي يخلق فراغًا بجوار ذرة النيتروجين، إذا ما قورنت بباقي شبكة ذرات الكربون.

وكان البروفيسور كارلوس ميرليس، استخدم المجهر الضوئي في القراءة والكتابة، وإعادة تعيين المعلومات في بلورة الماس من خلال الاستفادة من هذا العيب، إلا أننا في معملنا، بحسب دومكار، كنا ننظر إلى مراكز النيتروجين الشاغرة ليس باعتبارها عيبًا، ولكن باعتبارها ميزة ينبغي الاستفادة منها، موضحًا أن العمل الذي يقومون به حاليًا يقدم ميزة فريدة حول كيفية الاستفادة من العيوب الذرية في تحقيق الاستفادة فيما يخص تخزين البيانات ذات الكفاءة العالية.