來自密歇根大學(xué)和紐約大學(xué)的研究者們開發(fā)出了一種利用懸浮在液體中的團(tuán)狀納米顆粒進(jìn)行信息存儲(chǔ)的技術(shù)。這些團(tuán)狀顆粒能比傳統(tǒng)硬盤存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)。

與只有“0”和“1”兩種狀態(tài)的二進(jìn)制數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)不同，液態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)的工作方式有點(diǎn)像魔方，利用不同的組合來代表不同的存儲(chǔ)狀態(tài)：由1個(gè)中心球體和周圍12個(gè)顆粒構(gòu)成的存儲(chǔ)團(tuán)組成的結(jié)構(gòu)就能有近800萬(wàn)個(gè)不同狀態(tài)，相當(dāng)于2.86字節(jié)(Byte)的數(shù)據(jù)。

這個(gè)系統(tǒng)利用與中心球體相連的納米顆粒進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。當(dāng)中心球體較小時(shí)，外圍顆粒能夠穩(wěn)定的排列，存儲(chǔ)數(shù)據(jù);當(dāng)中心球體變大時(shí)，顆粒就可以重新排列，存儲(chǔ)不同的信息。

研究團(tuán)隊(duì)利用聚合物材料制造了一個(gè)包含1個(gè)中心球體和4個(gè)納米顆粒的集群。當(dāng)液體被加熱時(shí)，中心球體膨脹，顆粒隨之進(jìn)行可預(yù)測(cè)的重拍。雖然4個(gè)納米顆粒只有兩種不同的組合方式(和比特一樣)，但研究者們計(jì)劃用更多的顆粒來制造存儲(chǔ)團(tuán)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，一湯匙(約14.8毫升)含有3%的12顆粒存儲(chǔ)團(tuán)的溶液可以存儲(chǔ)1TB的數(shù)據(jù)。而用普通硬盤存儲(chǔ)等量數(shù)據(jù)，則需要智能手機(jī)大小的硬盤才可以。參與研究的博士后卡羅萊·菲利普斯(Carolyn Phillips)把這些存儲(chǔ)團(tuán)比作魔方，她說：“你完全可以用描述魔方的數(shù)學(xué)原理來展示存儲(chǔ)團(tuán)的每一種排列方式。”

為了讓液態(tài)硬盤成為現(xiàn)實(shí)，研究團(tuán)隊(duì)需要找到一種能夠在擴(kuò)大液體體積的情況下保持存儲(chǔ)團(tuán)形狀的方法，以及方便的讀取方式。目前研究團(tuán)隊(duì)利用掃描隧道顯微鏡來計(jì)算存儲(chǔ)量。

這種液態(tài)硬盤可以用于檢測(cè)水中的污染物，或是在人體內(nèi)進(jìn)行醫(yī)學(xué)信息處理。存儲(chǔ)團(tuán)還可以代替硬質(zhì)芯片用于軟體機(jī)器人(soft robot)的感應(yīng)和控制。不過在這之前，液態(tài)硬盤更可能加入到液態(tài)原料中作為識(shí)別標(biāo)志，用來追蹤管制液體，比如燃油、易爆物以及用于制造非法藥品的化學(xué)物質(zhì)。

(包含4個(gè)納米顆粒的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，左右為兩種不同的組合方式，中間為默認(rèn)的未激發(fā)態(tài))