Innovative Nanotechnologie ermöglicht mikroskopisch kleine "Lochkarte". Mit Hilfe von Nanotechnologie haben IBM-Wissenschaftler bei der Speicherung von Daten eine Speicherdichte von einer Billion Bits (1 Terabit) pro Quadratzoll erreicht – 20-mal mehr als in aktuellen auf dem Markt erhältlichen Magnetspeichern. Die extreme Dichte von einem Terabit pro Quadratzoll wurde im Rahmen des Projektes "Millipede" (Tausendfüßler) am IBM-Forschungslabor Zürich erzielt.
In dieser Entwicklung spielt Nanomechanik anstelle von herkömmlicher magnetischer oder elektronischer Speichertechnologie die zentrale Rolle: Mit Tausenden von feinsten Spitzen "schreibt" Millipede winzige Vertiefungen, die einzelne Bits repräsentieren, in einen dünnen Film aus Kunststoff. Das Resultat ist mit einer althergebrachten Lochkarte vergleichbar, allerdings auf der Skala von Nanometern (Millionstel-Millimetern). Außerdem lassen sich die Bits im Gegensatz zu einer Lochkarte auch löschen und überschreiben.
Die IBM-Wissenschaftler glauben, dass die Technologie noch zu weit höheren Speicherdichten führen kann. "Da nanometerscharfe Spitzen einzelne Atome adressieren können, sind Verbesserungen weit über den Terabit-Meilenstein hinaus möglich" , sagt Nobelpreisträger Gerd Binnig, eine treibende Kraft hinter dem Millipede-Projekt. "Während die heute eingesetzten Speichertechnologien allmählich an fundamentale Grenzen stoßen, steht unser nanomechanischer Ansatz erst am Anfang und hat ein Entwicklungspotenzial für tausendfach höhere Speicherdichten."
Die Terabit-Dichte wurde mit einer einzelnen Silizium-Spitze erreicht, die Vertiefungen mit einem Durchmesser von nur gerade 10 Nanometern erzeugt. Damit lassen sich etwa 25 Millionen Buchseiten oder der Inhalt von 25 DVDs auf der Fläche einer Briefmarke speichern.
Die Funktionstüchtigkeit des Konzepts hat das Team am IBM-Forschungslabor Zürich mit einem experimentellen Speicherchip mit mehr als tausend Spitzen erprobt. Derzeit arbeiten sie am Prototyp eines kompletten Speichersystems, das im nächsten Jahr betriebsbereit sein und nachweisen soll, dass die vielversprechende neue Technologie die praktischen Anforderungen an ein marktfähiges Produkt erfüllen kann.
Dieser Prototyp soll dann über mehr als 4.000 Spitzen verfügen, die in einem kleinen Quadrat von 7 Millimetern Seitenlänge angeordnet sind. Die Dimensionen würden es ermöglichen, ein komplettes Speichersystem hoher Kapazität in das kleinste standardisierte Format für Flash-Memory zu packen.
Die Kapazität von Flash Memory wird laut IBM in nächster Zeit voraussichtlich 1 bis 2 GByte nicht übersteigen. Mit der Millipede-Technologie könnten dagegen 10 bis 15 GByte auf derselben Fläche Platz finden, ohne mehr Energie zu verbrauchen.
"Millipede könnte mobilen Geräten wie PDAs, Mobiltelefonen und multifunktionalen Armbanduhren enorme Speicherkapazität verleihen" , sagt Millipede-Projektleiter Peter Vettiger. "Wir denken aber auch bereits an die Nutzung unseres Konzeptes über die Datenspeicherung hinaus. Andere mögliche Anwendungen sind beispielsweise Lithographie im Nanometerbereich, mikroskopische Abbildungen von relativ großen Bereichen oder atomare und molekulare Manipulation."
