Incorporando il manganese e il terbio, è stato creato un materiale che cambia colore in diverse lunghezze d'onda di luce, consentendo una conservazione ad alta densità a lungo termine senza potenza
Creato un materiale che cambia colore in diverse lunghezze d'onda di luce.
Per anni, gli scienziati hanno esplorato il potenziale del vetro come mezzo di archiviazione dei dati a lungo termine, attratto dalla sua capacità di preservare le informazioni per gli eoni senza richiedere energia. Un candidato promettente è il vetro fotocromatico, un tipo speciale di vetro che cambia colore se esposto a diverse lunghezze d'onda della luce. Ora, i ricercatori hanno sviluppato un vetro fotocromatico drogato che può potenzialmente conservare e riscrivere i dati indefinitamente, secondo uno studio pubblicato in ACS Energy Letters (1).
Come il vetro fotocromatico potrebbe rivoluzionare l'archiviazione dei dati
Un esempio familiare di fotocromatismo può essere visto in alcuni occhiali che si oscurano alla luce solare e tornano a uno stato chiaro all'interno, un processo noto come fotocromatismo reversibile. Allo stesso modo, alcuni materiali di vetro fotocromatico possono cambiare colore in base a specifiche lunghezze d'onda della luce, rendendoli un'opzione accattivante ed economica per la conservazione dei dati ad alta densità. Tuttavia, la sfida risiede non solo nella codifica delle informazioni, ma anche a essere in grado di cancellare e riscriverle ripetutamente.
Ora, un team di ricerca guidato dalla dottoressa Jiayan Liao (2), dal dottor Ji Zhou (3) e dal dottor Zhengwen Yang (4) ha fatto progressi significativi sviluppando modelli reversibili e sintonizzabili nel vetro di silicato di gallio fotocromico, portando questa tecnologia futuristica un passo avanti alla realtà.
Sviluppare un nuovo tipo di vetro fotocromatico drogato
Il team ha progettato per la prima volta vetro al silicato di gallio modificato con ioni di manganese e terbio utilizzando un processo chiamato litografia 3D drogata. Liao e il team hanno utilizzato un laser a lunghezza d'onda da 532 nanometri (NM) verde per iscrivere motivi 3D in piccole lastre di vetro drogato.
Gli intricati motivi, punti scelti casualmente, simboli, codici QR, prismi geometrici e persino un uccello, appaiono viola nel vetro trasparente, che trasforma altri colori quando eccitati a lunghezze d'onda precise. Terbium luminescenze Green quando eccitato da un profondo laser da 376 nanometri e luminescenze di manganese Red in presenza di luce viola a 417 nanometri.
Quindi, per cancellare completamente i motivi senza cambiare la struttura del vetro, il team ha applicato il calore a 1022 gradi Fahrenheit (550 gradi Celsius) per 25 minuti.
Una svolta nella memoria ottica riscritta
Inoltre, i ricercatori considerano l'uso del manganese e del terbio rivoluzionario per le loro capacità di luminescenza a lunghezze d'onda distintamente diverse, il che consente di ottenere una lettura multicolore sintonizzabile di motivi 3D da un singolo materiale. Il nuovo approccio potrebbe essere utilizzato per una memoria di memoria ottica 3D ad alta capacità e stabile nonché nell'ambito della crittografia in applicazioni industriali, accademiche e militari.
“Direct 3D Lithography of Reversible Photochromic Patterns with Tunable Luminescence in Amorphous Transparent Media” di Heping Zhao, Jiayan Liao, Shasha Fu, Yingzhu Zi, Xue Bai, Yang Ci, Yueteng Zhang, Xinhao Cai, Yuewei Li, Yangke Cun, Anjun Huang, Yue Liu, Jianbei Qiu, Zhiguo Song, Guogang Li, Ji Zhou e Zhengwen Yang, ACS Energy Letters. Gli autori riconoscono il sostegno finanziario da parte del National Natural Science Foundation of China, Science and Technology Project of Southwest Joint Graduate School of Yunnan Province, Key Project of the National Natural Science Foundation of China-Yunnan Joint Fund, National Natural Science Foundation of High-end Foreign Experts Introduction Plan, Academician Expert Workstation of Cherkasova Tatiana in Yunnan Province, Yunnan Province Major Science and Technology Special Plan, Preparation and Property Control of Luminescent Materials and Application in Plateau Agriculture, University of Technology Sydney Chancellor’s Research Fellowship Program, e del National Health and Medical Research Council.
Riferimenti:
(2) Jiayan Liao
(3) Ji Zhou
Descrizione foto: Un nuovo tipo di vetro che è inciso con un design degli uccelli appare diversamente se esposto a diversi laser. - Credit: Adapted from ACS Energy Letters 2025.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Rewritable Glass Memory That Stores Data for Eons Without Power