Voilà comment le graphène pourrait révolutionner le stockage

Actuellement, quand il est question de stocker des données, les disques SSD ont plus la côte que les disques durs mécaniques grâce à leur fiabilité, leur vélocité et leur faible consommation d’énergie. Malheureusement, ces disques SSD sont toujours confrontés à une limite de stockage, ce qui n’en fait pas une solution toujours idéale pour les gros consommateurs de données.

Alors que la densité des disques durs a été multipliée par quatre depuis les années 90, des chercheurs ont trouvé un moyen pour décupler cette densité grâce à un matériau particulier : le graphène.

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Pour ce faire, une équipe internationale de chercheurs provenant d’universités au Royaume-Uni, en Inde, en Suisse, au Singapour et aux Etats-Unis ont publié une étude en ce sens dans Nature.

Pourquoi ces chercheurs s’intéressent-ils au graphène ?

Pour information, le graphène est un matériau bidimensionnel cristallin, forme allotropique du carbone dont l’empilement constitue le graphite. Le graphite, quant à lui, est une espèce minérale qui est l’un des allotropes naturels du carbone. Selon les chercheurs, le graphène peut être utilisé pour décupler la densité de stockage.

Il faut savoir que les disques durs mécaniques sont constitués de plateaux circulaires survolés par des têtes magnétiques en charge de toutes les opérations de lecture-écriture. Jusqu’à présent, les concepteurs réduisaient continuellement l’espace entre cette tête et la surface du plateau pour augmenter la densité. Néanmoins, il y a une limite physique que pose un revêtement constitué de carbone qui protège les plateaux des chocs et de l’oxydation.

Selon l’étude citée plus haut, depuis 1990, l’épaisseur de ce revêtement est passée de 12,5 nm à environ 3 nm, ce qui nous a permis de disposer d’un espace de stockage d’un téraoctet par pouce carré ( 1 pouce carré équivaut à 6,4 cm2 ). Néanmoins, il est problématique de réduire davantage ce revêtement. C’est là que le graphène peut faire des miracles.

Réduction de l’oxydation, augmentation de la durée de vie des disques et de leur capacité de stockage

En fait, les chercheurs ont testé des plateaux dotés d’une à quatre couches de graphène pour tester sa résistance à la friction, à l’usure, à la corrosion et à la stabilité thermique. Les tests ont révélé qu’une seule couche de graphène pouvait réduire l’oxydation de 2,5 fois.

Les chercheurs de Cambridge ont d’ailleurs appliqué du graphène sur des disques durs constitués d’un alliage fer-platine et ont testé une méthode d’enregistrement magnétique assisté par la chaleur appelée HAMR, ou Heat Assisted Magnetic Recording. Cette méthode permet d’augmenter la densité de stockage en chauffant la couche magnétique à haute température – ce qui est impossible avec les couches de carbone actuelles.

A la fin de ces tests, les chercheurs ont pu obtenir 10 To sur un pouce carré, soit une capacité de stockage décuplée. Enfin, le graphène permettrait de fiabiliser et d’augmenter la durée de vie des disques tout en décuplant leur capacité de stockage.