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El grafeno podría mejorar radicalmente los discos duros, si solo pudiéramos hacer las cosas

Ha pasado un tiempo desde que hablamos sobre el grafeno. Si bien la sustancia impulsó una ola de innovación y descubrimiento hace algunos años, los problemas prácticos con la fabricación la han mantenido fuera de la mayoría de los productos. Los investigadores han descubierto que podría ser fenomenal para los discos duros, pero tendremos que resolver muchos problemas con el material antes de que eso suceda.

Los fabricantes de discos duros han recurrido a métodos cada vez más esotéricos para mejorar el rendimiento y las capacidades. Los discos duros llenos de helio son comunes en los centros de datos y los mercados empresariales. El uso de helio dentro de estas unidades redujo sus temperaturas de funcionamiento y permitió a los fabricantes colocar más platos en el mismo espacio físico, en parte al reducir el espacio entre cada plato. Más recientemente, los fabricantes de unidades han adoptado el soporte para tecnologías como HAMR (grabación magnética asistida por calor) y MAMR (grabación magnética asistida por microondas).

En este experimento, los investigadores reemplazaron el revestimiento a base de carbono (COC) en los discos de transmisión con una a cuatro capas de grafeno. El grafeno es increíblemente delgado, protege contra la corrosión y es estable en un rango de temperaturas. Estas son cualidades ideales dado el entorno operativo dentro de un disco duro.

Grafeno. Imagen de AlexanderAlUS, CC BY-SA 3.0

Según el equipo, esas capas de grafeno redujeron la corrosión en 2,5 veces y aumentaron las densidades del área de transmisión en un factor de 10, a más de 10 TB / s de capacidad.

“Demostrar que el grafeno puede servir como revestimiento protector para unidades de disco duro convencionales y que es capaz de resistir las condiciones de HAMR es un resultado muy importante. Esto impulsará aún más el desarrollo de nuevas unidades de disco duro de alta densidad de área ”, dijo la Dra. Anna Ott del Cambridge Graphene Center, una de las coautoras de este estudio.

Mejorar la capacidad de transmisión en un factor de 10 mientras se reduce el desgaste por corrosión suena como una ganancia / ganancia para todos los involucrados, pero hay una arruga interesante en todo esto. Seagate lo discutió hace unas semanas cuando lanzó sus accionamientos de doble actuador.

A medida que las capacidades de las unidades se han vuelto más grandes, se vuelve cada vez más difícil para los fabricantes de unidades garantizar altas IOP (operaciones de entrada / salida por segundo). Las unidades de un solo actuador ya no eran capaces, a largo plazo, de mantener las unidades de disco duro en el rango de rendimiento que necesitan para la QoS. Soluciones como la carrera corta de un variador mejoran la PIO a costa de la capacidad.

Aumentar el almacenamiento en disco en un factor de 10 veces parece que requeriría mejoras de rendimiento adicionales para aprovechar. Los fabricantes de discos duros se alejaron de las unidades de 10K y 15K RPM porque eran ruidosas y consumían una gran cantidad de energía. También tendían a dañar el rendimiento de las unidades cercanas debido a la vibración. La vibración puede ralentizar el rendimiento de un disco duro o hacer que se detenga por completo.

El problema aún mayor, por supuesto, es la dificultad de producir grafeno en sí. Todavía tenemos que inventar un método para producirlo de manera confiable. Como señala Harvard: “Actualmente, la mejor manera de producir grafeno es tomar grafito, del tipo que podría usar en un lápiz, quitar una capa con cinta de oficina normal y luego separar las hojas de grafeno de una sola capa”.

“Eliminar una capa con cinta de oficina normal” es el tipo de método de producción encantador y caprichoso que se adapta bien a pequeña escala y de manera abominable cuando se desea integrar el material en un entorno de producción. El grafeno se ha adoptado en algunos otros productos, los semiconductores no han sido su mercado principal, pero es muy difícil trabajar con la escala requerida para la integración de fábrica. Hace unos años, las pruebas revelaron que aproximadamente la mitad del grafeno a la venta era en realidad grafito ordinario, que hizo poco para ayudar a la adopción o estimular la investigación. Con suerte, esa situación se ha resuelto.

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