Hard Disk Terkecil di Dunia yang Dapat Menyimpan Data Atom per Atom

Pada tahun 1959 seorang pakar fisika bernama Richard Feynman menantang koleganya untuk merancang dunia dalam ukuran sekecil kecilnya.  Tantangan ini bukan tidak beralasan karena dalam kuliahnya dia menyatakan bahwa masih terdapat ruang  yang sangat luas di bawah suatu benda.  Artinya jika kita memiliki lembaran dan berhasil menata atom secara individu maka kita akan dapat menyimpan satu informasi dalam setiap atomnya.

Visi cemerlang Feynman inilah yang dianggap sebagai awal dari munculnya cabang ilmu nanoscience yang mewarnai kehidupan kita saat ini. Dengan adanya teknologi nano inilah yang memungkinkan kita menyimpan milyaran gigabyte data setiap harinya. Untuk menyimpan data yang sedemikan besar ini diperlukan pemikiran bagaimana setiap byte hanya menempati luasan area sekecil kecilnya.

Baru baru ini para pakar nanoscience dari the Kavli Institute of Nanoscience,   Delf University berhasil memperkecil luasan area penyimpanan data dengan sangat ekstrim.  Mereka berhasil membuat memory 1 kilobyte (8.000 bits) dimana setiap bit nya mereprestasikan posisi atom tunggal Chlorine. Karya mereka ini dipublikasikan pada tanggal 18 Juli lalu di Jurnal ilmiah Nature Nanotechnology.

Untuk menggambarkan seberapa ekstrim penemuan ini, melalui teknologi baru ini luasan sebesar perangko secara teoritis dapat menyimpan data seluruh buku yang pernah ditulis oleh manusia.  Tim peneliti ini berhasil menciptakan kapasitas penyimpanan sebesar 500 Terabits untuk setiap inci persegi (Tbpsi), yaitu 500 kali lebih banyak  kapasitasnya dibanding  dengan hard disk yang ada di pasaran saat ini.

Bagaimana mereka melakukannya?

Dalam menghasilkan karya spektakuler ini para peneliti menggunakan scanning tunneling microscope (STM), dimana dengan menggunakan 1 jarum yang sangat kecil mereka  berhasil mengatur satu per satu  atom atam yang ada  di sebuah permukaan. 

Melalui cara ini mereka tidak saja berhasil melihat dan mengidentifikasi atom, namun juga mereka sekaligus dapat melakukan pengaturan  atom atom yang ada di sekitar  sebuah  atom.

Setiap bit terdiri dari dua posisi atom copperdi permukaan dan  satu atom chlorine yang posisinya dapat dimaju atau dimundurkan.  Jika posisi atom chlorine ini berada di atas, maka akan ada lubang  di bawahnya yang mereka namakan dengan  1 (satu).  Selanjutnya jika atom chlorine itu berada di bawah maka di atasnya akan ada lubang  yang dinamakan dengan 0 (nol).

Mengingat atom Choline juga dikelilingi oleh atom atom chlorine lainnya kecuali yang berada di dekat lubang, maka posisinya akan lebih  teratur dan stabil untuk tempat menyimpan data.

Selanjutnya para peneliti ini mengatur memori dalam bentuk blok yang berukuran 8 bytes (64 bits).  Setiap blok memiliki penanda khusus. Dengan mengambil inspirasi dari the pixelated square barcodes (QR codes) yang dapat menggiring  informasi ke lokasi yang diinginkan ke  blok yang terdiri dari lapisan copper.

Penanda khusus ini sekaligus berfungsi untuk mengidentifikasi kerusakan jika blok tersebut mengalami kerusakan seperti misalnya akibat kontaminasi atau error yang terjadi dipermukaan blok. Melalui teknologi yang diciptakan ini maka orang dapat mengingkatkan kapasistas simpan data secara siknifikan sekalipun permukaan copper tersebut kurang sempurna.

Penemuan ini diperkirakan merupakan lompatan teknologi nano yang sudah ada saat ini yang tentunya akan membuat dunia ini semakin kecil.