Grabaciones de señal de tamaño nano, un avance en el almacenamiento a nivel nano.

La industria del cine emplea grabación de sonidos acompañados de imágenes en una película fotográfica, durante mas de 80 años, al menos antes de la grabación digital. Ahora un equipo de investigadores pudo haber descubierto una nueva forma de almacenar datos de forma óptica en una escala mucho más pequeña – a través de la grabación de un «piano nano» sobre un sustrato de película plasmonica, realizado por primera vez.
El grupo, liderado por la Universidad de Illinois MechSE, profesor Kimani Toussaint, utiliza una matriz de oro, pilares de nanoantenas bowtie (PBNA) para almacenar clips de audio en un chip con dimensiones que son aproximadamente equivalente al grosor de un cabello humano. Eso le da cerca de 5.600 veces la capacidad de almacenamiento en comparación con la película magnética.
Usando este método, se puede almacenar información de sonido, ya sea como una forma de onda que varía de intensidad o de una forma de onda de frecuencia variable. Para probarlo, el grupo almacena ocho notas musicales, como medio C, D y E, en un chip PBNA y luego las reproduce para formar una pequeña melodía. El resultado: un teclado musical plasmónico, o “nano piano”. La foto de abajo muestra un concepto del piano nano sonando «Twinkle, Twinkle, Little Star.» Las nanoantenas bowtie (abajo a la izquierda) se puede utilizar para grabar distinta notas musicales, como se muestra en las imágenes de un microscopio de campo oscuro obtenidos experimentalmente (abajo a la derecha).

El proceso normalmente es con una captación de audio (con un micrófono) modulada eléctricamente por una fuente de luz. Las variaciones en la intensidad de la fuente de luz se codifican en una película fotográfica semi-transparente. A continuación, se decodifican mediante la iluminación de la película con la misma fuente de luz, y recogiendo los cambios en la transmisión de la luz en un detector óptico, que a su vez puede estar conectado a los altavoces.
Lo que este equipo de investigación hizo fue utilizar los pBNAs para hacer lo que hace la película fotográfica en el ejemplo anterior. Escribieron información de audio directamente en nanoestructuras usando un láser en un microscopio óptico, y luego volver de nuevo utilizando el mismo microscopio por imágenes en forma de onda en una cámara digital y procesarlas. Anteriormente, el mismo equipo mostró que pBNAs permiten reducir la conducción térmica en comparación con nanoantenas bowtie estándar, y pueden calentarse cuando se irradia con luz láser de baja potencia. Eso a su vez derrite sutilmente el oro y cambia la respuesta óptica global.
Las posibilidades se extienden más allá de la grabación de audio en una escala nano. «El almacenamiento de datos es un área interesante», dijo Toussaint. «Por ejemplo, se puede considerar la aplicación de este tipo de nanotecnología para mejorar el nicho, pero sigue siendo importante, la tecnología analógica utilizada en el área de almacenamiento de archivos, tales como el uso de microfichas.