Forscher bauen Datenspeicher aus Verpackungsfolie

Die Nutzung von Kunststoffen zur Speicherung von Daten war bisher eher kompliziert - das könnte sich nun allerdings durch den Einsatz eines anderen Rohstoffpolymers deutlich verändern. Wissenschaftler des Zernike Institute for Advanced Materials der Universität Groningen und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben einen Weg gefunden ein neuartiges Speichermedium aus einer Folie herzustellen. Das Polymer, das die Forscher dabei verwenden, heißt PVDF - Polyvinylidenfluorid und ist eigentlich ein alter Bekannter. Dieses preisgünstige Material wird oft für Membranfilter und Verpackungsfolien verwendet.

Es ist allgemein bekannt, dass PVDF vergleichsweise wärmebeständig und chemisch sehr stabil ist. Für Anwendungen in einer Speicherzelle sind ferroelektrische Eigenschaften aber unverzichtbar. Das Material muss eine elektrische Polarisierung besitzen, die mit den Nord- und Südpolen eines Magnets vergleichbar ist. Die Polarisierung von ferroelektrischem Material kann durch die Verwendung eines elektrischen Felds gewechselt und somit Informationen gespeichert werden.

Einen funktionstüchtigen elektrischen Schalter aus reinem PVDF herzustellen, ist schwierig. "Dafür gibt es zwei Gründe", erklärte Dago de Leeuw, ein an dem Projekt beteiligter Physik-Professor. "Zunächst einmal stellte es eine große Herausforderung dar, eine glatte, dünne Folie aus PVDF herzustellen." Diese seien nämlich normalerweise rau - ähnlich wie mikroskopisches Sandpapier. "Zusätzlich erzeugt die konventionelle Verarbeitung nicht-ferroelektrische dünne Folien."

Die Doktorandin Mengyan Li von der Universität Groningen konnte diese Probleme nun allerdings lösen. Sie benutzte eine Alternative, um dünne Folien von PVDF herzustellen: "Die Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen stellte sich als entscheidender Schritt heraus", führte Li aus. "Üblicherweise stellt man diese Art von Folie bei Zimmertemperatur her. Aber PVDF verwandelt sich bei hoher Temperatur in eine schön glatte, dünne Folie", ergänzte De Leeuw. Zusätzlich werden die Folien ferroelektrisch nachdem ein kurzer elektrischer Puls angewendet wird.

So konnten die Forscher ein neues Kunststoffspeichermedium herstellen. Kunststoffspeichermedien gibt es grundsätzlich bereits, aber sie bestehen aus einem speziellen Copolymer von PVDF mit Trifluoroethylen. Dieses Material ist schwer herzustellen, sehr teuer und außerdem verliert es seine ferroelektrischen Eigenschaften bei Temperaturen über 80 Grad. Die Herstellung von PVDF ist hingegen kostengünstig, und die Folien erhalten die gespeicherten Daten bei Temperaturen von bis zu rund 170 Grad. Folie, Kunststoff, Polymer Folie, Kunststoff, Polymer
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