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Des scientifiques créent le premier disque optique holographique à base de graphène – High-teK.ca

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Des scientifiques australiens ont réussi à créer le premier disque optique à base de graphène. En raison des propriétés magiques du graphène, nous ne parlons pas seulement d’un disque Blu-ray ou DVD dont la couche d’enregistrement a été remplacée par du graphène, non plus – nous parlons d’un stockage holographique avec une capacité absolument monumentale, une sécurité intrinsèquement élevée, et apparemment la possibilité de récupérer les données même lorsque les disques sont cassés.

La recherche, menée par Min Gu et ses amis à l’Université de technologie de Swinburne à Melbourne, a commencé avec une suspension d’oxyde de graphène (GO) dans l’eau. La suspension a ensuite été mélangée avec du PVA (alcool polyvinylique), déposée par centrifugation sur un disque de verre et laissée sécher. Le résultat final est un disque recouvert d’un polymère GO. Ce polymère GO est naturellement hautement fluorescent – mais, en faisant briller un laser femtoseconde à deux photons sur le polymère, il peut être transformé en GO réduit, qui n’est pas fluorescent. (Le GO réduit est essentiellement du graphène de faible qualité.) Il est alors assez facile d’utiliser un autre laser, associé à un photodétecteur, pour lire ces zones non fluorescentes. Voila : Lecture et écriture sur un disque optique GO-polymère.

Produire un polymère d'oxyde de graphène, puis le réduire avec un laser femtoseconde

Si ce n’était pas assez excitant, la couche d’enregistrement de ces disques en polymère GO est suffisamment épaisse pour que les lasers de lecture/écriture puissent être focalisés sur plusieurs couches. L’indice de réfraction du GO réduit peut également être modulé, en fonction de l’utilisation du laser d’enregistrement. Avec ces deux facteurs combinés, ces disques GO-polymère peuvent être utilisés comme stockage holographique. Sans entrer dans la complexité du fonctionnement du stockage holographique, il suffit de dire qu’il permet des densités de stockage incroyablement élevées. Dans ce cas, les Australiens disent avoir atteint une densité d’environ 0,2 térabits par centimètre cube, soit 3,2 térabits par pouce cube. Il est difficile de comparer le stockage holographique au stockage non holographique, mais les disques durs sont rampant lentement vers 1 térabit par pouce carrétandis que les disques Blu-ray sont inférieurs de quelques ordres de grandeur, dans la gamme des gigabits par pouce carré.

Hologrammes réels écrits sur le disque optique en polymère d'oxyde de graphène

Conformément à leur identité nationale, il s’agit de deux hologrammes écrits par les chercheurs australiens sur le disque en polymère GO

Curieusement, bien que le document de recherche ne le mentionne pas, le chercheur principal, Min Gu, affirme que ces disques en polymère GO ne sont pas seulement bons pour stocker de nombreuses données. « Classiquement, les informations sont enregistrées sous forme de données binaires sur un disque. Si le disque est cassé, les informations ne peuvent pas être récupérées. Le nouveau matériel permet le développement de super-disques, qui permettront de récupérer des informations – même à partir de morceaux cassés. Gu ne dit pas comment les données seraient récupérées, mais cela a probablement quelque chose à voir avec leur nature holographique.

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Comme nous l’avons signalé précédemment, l’une des principales pierres d’achoppement en ce qui concerne l’adoption commerciale du graphène est sa production de masse. Il n’existe actuellement aucun moyen de produire de grandes quantités de graphène de haute qualité. La réduction de l’oxyde de graphène en graphène est particulièrement intéressante car elle est facile et peut être effectuée en masse – mais jusqu’à présent, le graphène obtenu est de mauvaise qualité. Pourtant, cela n’a pas empêché des recherches intéressantes comme le travail effectué ici par Swinburne, et un travail similaire effectué par UCLA qui utilisé un graveur de DVD pour créer du graphène qui a ensuite été utilisé dans la construction de supercondensateurs.

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Document de recherche: doi:10.1038/srep02819 – « Modulation géante de l’indice de réfraction par réduction à deux photons d’oxydes de graphène fluorescents pour l’enregistrement optique multimode » [Free PDF!] [The image at the top of the story is a Blu-ray disc, not the new GO-polymer disc created by Swinburne.]

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