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Nanotechnik: Monster-DVD fasst 2000 Filme

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Monster-DVD fasst 2000 Filme

22.05.2009, 11:18 Uhr

Forscher James Chon mit einer DVD der neuen Generation. (Quelle: AFP)Forscher James Chon mit einer DVD der neuen Generation. (Quelle: AFP) Sie soll aussehen wie eine normale DVD - aber deutlich mehr Informationen verkraften: Mit Nanotechnik wollen Wissenschaftler das Speichervermögen der Datenscheiben drastisch vervielfachen. Im Labor funktioniert die faszinierende Technik schon.

Sollen's ein paar Gigabyte mehr sein? Digitalfotos im Raw-Format, verlustfrei komprimierte Musik und Videos in High Definition erfordern immer mehr Speicherplatz. Und so überrascht es kaum, dass Forscher bereits an einer neuen DVD-Generation arbeiten, obwohl deren Nachfolger - die - sich noch nicht einmal am Markt etabliert haben.

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Neue Super-Disk speichert bis zu 10.000 Gigabyte

8,5 Gigabyte passen auf eine Doppelschicht-DVD, die Hälfte auf eine einfache - was in etwa einem Film entspricht. Eine Blu-ray-Disc bringt es auf 25 bis 50 Gigabyte. Jene Scheibe, die Forscher der Swinburne University of Technology in Australien jetzt entwickelt haben, soll zwischen 1600 und sogar 10.000 Gigabyte fassen können, ohne dass sich an der Größe der Disc etwas ändert. Die Forscher erwarten, dass 2000 Filme auf eine solche Monsterscheibe passen.

Mehr Speicherplatz dank zusätzlicher Dimensionen

Gelingen soll dies dank Nanopartikeln aus Gold, die eine Speicherung in fünf Dimensionen ermöglichen, berichten Min Gu und seine Kollegen im Wissenschaftsmagazin Nature (459, Seite 410-413). In fünf bis zehn Jahren könnten die Monsterscheiben kommerziell erhältlich sein, schreiben die Forscher. "Wir haben gezeigt, dass Nanostrukturen in eine Scheibe integriert werden können, so dass sich das Speichervermögen erhöht, ohne dass sich die Größe der Disc selbst ändert", sagt Gu. Das Kunststück gelinge dank der Extra-Dimensionen.

Dimensionen mit goldenen Nanoröhrchen

Herkömmliche DVDs nutzen im Grunde bereits dreidimensionale Strukturen zur Datenspeicherung, denn sie nutzen zwei übereinanderliegende zweidimensionale Schichten. Dank der Nanopartikel konnten die Forscher zwei zusätzliche Dimensionen einführen: eine für die Farbe und eine für die Polarisation des Lichts. Bei den Partikeln handelt es sich um goldene Nanoröhrchen, die sogenannte Oberflächenplasmone bilden, sobald sie von Licht getroffen werden. Das sind Wellen auf der Oberfläche der Scheiben. Weil die Reaktion von Nanopartikeln auf Licht auch von ihrer Form abhängt, gelang es den Forschern im Labor, Informationen in einem ganzen Wellenlängenbereich an ein und derselben Stelle der Disc zu speichern. Herkömmliche DVDs und Blu-ray-Scheiben arbeiten nur mit Licht einer definierten Wellenlänge.

Aufzeichnen bei Null und 90 Grad

Ähnlich wie bei der Farbe konnten die australischen Wissenschaftler auch Informationen mit Licht verschiedener Polarisationsebenen im Material speichern - die fünfte Dimension. "Die Polarisation kann um 360 Grad rotieren", erklärt James Chon vom Forscherteam der Swinburne University of Technology. "Wir können beispielsweise bei Null Grad Polarisation Daten aufzeichnen", sagt Chon. Zusätzlich dazu könne man Informationen in einer anderen Polarisationsebene, etwa 90 Grad, speichern, ohne dass es zu gegenseitigen Überlagerungen komme.

Samsung will Monster-DVD auf den Markt bringen

"Diese Extra-Dimensionen sind der Schlüssel zu Discs mit ultrahoher Kapazität", sagt Gu. Es müssten allerdings noch einige Probleme gelöst werden, räumen die Forscher ein, etwa die bislang sehr niedrige Schreibgeschwindigkeit. Anwendungen für die Monster-DVDs gebe es viele, etwa die Speicherung gigantischer medizinischer Daten aus der Magnetresonanztomographie (MRT). Auch das Militär könnte auf den Terabyte-Scheiben große Datenmengen verschlüsselt abspeichern. Die Forscher haben nach eigenen Angaben bereits einen Vertrag mit Samsung über die kommerzielle Nutzung ihres Speicherverfahrens abgeschlossen.

Speichern auch Scheiben ohne Zukunft

Ob sich die Nanotechnik eines Tages tatsächlich durchsetzen kann, lässt sich zum derzeitigen Zeitpunkt kaum sagen. Wie schwierig die Einführung eines neuen Formats sein kann, zeigt das Beispiel Blu-ray. Jahrelang gab es einen Formatkrieg mit der HD-DVD, der den Markt für Scheiben mit HD-Filmen lähmte. Inzwischen ist das Duell entschieden - aber von einem massenhaften Absatz, an den die Filmindustrie und mancher Gerätehersteller geglaubt hat, ist Blu-ray bislang weit entfernt. Es gibt sogar berechtigte Zweifel, ob man Daten und Filme künftig überhaupt noch auf Scheiben speichern wird. Immer höhere Datenraten ermöglichen beispielsweise den Verleih von Filmen über Online-Videotheken. Die australische Super-DVD könnte, sofern der Sprung auf den Markt überhaupt gelingt, auch nur zu einer relativ teuren Nischenanwendung werden.

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