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Il futuro si misura a nanometri

Alla VI Conferenza internazionale sulle nanoparticelle magnetiche (Icfpm), che si terrà dal 9 al 12 ottobre a Roma nella sede Consiglio nazionale delle ricerche, è prevista la partecipazione di esperti provenienti da tutto il mondo. L’attenzione è focalizzata sulle nuove esigenze del mercato che richiede dispositivi sempre più piccoli, multifunzionali e con maggiori prestazioni. Le nanotecnologie sono la chiave per aprire molte porte di oggi e del futuro. Ed una valenza particolare ce l’hanno i nanomagneti (componenti di base che hanno come unità di misura il nanometro, cioè un milionesimo di millimetro). I nanomagneti sono utilizzati in sistemi applicati in settori strategici: produzione e trasformazione dell’energia, telecomunicazioni, immagazzinamento delle informazioni, trasporto, sensoristica, elettronica di consumo e biomedicina. Il settore di maggiore impatto tecnologico ed economico e in cui i progressi sono stati più rapidi per i nanomagneti è la registrazione magnetica (cioè l’operazione di archiviazione ed elaborazione dati che compiamo quotidianamente sui nostri computer), che nel 2007 ha raggiunto un volume di affari che si aggira sui 30 miliardi di dollari, solo per quanto concerne la produzione e il mercato di circa 500 milioni di dischi rigidi.

Rispetto al primo hard disk, commercializzato dall’Ibm nel 1956, la densità di informazione è aumentata di 100 milioni di volte (da 2.000 bit a 240 miliardi di bit per pollice quadro). Le dimensioni si sono invece drasticamente ridotte, dai 50 piatti impilati da 24 pollici ciascuno del primo hard disk agli attuali mini dischi da un pollice. Ma l’utilizzo di “strutture patterned” per registrazione perpendicolare, nelle quali ogni nanomagnete rappresenta un bit di informazione, sta aprendo la strada ad una nuova generazione di dischi rigidi con prospettive di densità di registrazione dell’ordine del Tbit/in2 (1.000 miliardi di bit per pollice quadro).

Ai mezzi patterned è dedicata la relazione di invito dell’Icfpm, che sarà tenuta da Thomas Thomson del centro di ricerca Hitachi a San José. Ma anche la ricerca italiana ha dato un notevole contributo allo sviluppo di questo tipo di hard disk. “La realizzazione di strutture regolari e ordinate (patterned) di nanomagneti è affascinante per la possibilità di modulare le proprietà magnetiche per specifiche prestazioni, sino a ingegnerizzare dispositivi ad hoc, con le prestazioni richieste”: spiega Dino Fiorani, dirigente di ricerca all’Istituto di struttura della materia (Ism) del Cnr e chairman della Conferenza promossa dal Progetto magnetismo e superconduttività del Dipartimento materiali e dispositivi del Cnr. “Ciò è possibile – aggiunge – agendo su dimensioni, forma e superficie delle particelle mediante tecniche nanolitografiche o metodologie chimiche innovative”. I tempi di immissione dei dischi patterned sul mercato, prosegue Fiorani, “sono legati all’individuazione di una tecnologia di fabbricazione che coniughi semplicità, rapidità di produzione, alta resa e basso costo”.

A presentare nuove soluzioni di dischi rigidi per la registrazione magnetica perpendicolare sarà Gaspare Varvaro dell’Ism-Cnr, che illustrerà i vantaggi dei dischi “tilted” studiati dal gruppo di Fiorani ed Elisabetta Agostinelli.

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