Memorizzazione Gli attuali dispositivi per la memorizzazione di dati si basano su varie tecnologie che presentano vantaggi e svantaggi. I dischi rigidi magnetomeccanici hanno una densità di memorizzazione molto elevata e accumulano dati senza richiedere una fonte costante di corrente elettrica ma sono però molto lenti. Al contrario, la DRAM (Dynamic Random Access Memory, memoria ad accesso casuale dinamica) è rapida ma i dati devono essere “rinfrescati” in continuazione mediante impulsi elettrici. La memoria Flash, che troviamo ad esempio nei lettori MP3, nei telefonini e nelle macchine fotografiche digitali, conserva i dati senza richiedere un'alimentazione costante, ma non è rapida come la DRAM e può essere utilizzata solo un milione di volte circa. I futuri modelli di memorizzazione nanotecnologici, che dovrebbero associare i vantaggi sopra menzionati (elevata densità di memorizzazione, velocità, conservazione di dati senza alimentazione continua e longevità) secondo le previsioni attuali sono la MRAM (Magnetic Random Access Memory, memoria ad accesso casuale magnetica) e la memoria principale a cambiamento di fase, descritta qui di seguito.
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Le
materie solide possono presentarsi sotto due forme
estreme: in forma cristallina, in cui gli atomi sono ben
allineati, o in forma amorfa, in cui sono sistemati in
modo irregolare. Tra i solidi amorfi comuni si trovano
alcuni tipi di vetro, come il vetro di quarzo; la stessa
sostanza, il biossido di silicio, la troviamo nei negozi
di minerali nella sua forma cristallina, il
“cristallo di rocca”. Di forme cristalline o
amorfe si sentirà parlare sempre più spesso perché
probabilmente saranno la memoria di massa del futuro.
Alcuni solidi si prestano a passare più o meno
volontariamente dallo stato amorfo a quello cristallino e
viceversa; questo cambiamento di fase, ottenuto di norma
per effetto del calore, ha trovato ampie applicazioni nei
mezzi di memorizzazione ottici. Ad esempio in fase di
registrazione di un DVD riutilizzabile, un rivestimento
speciale del DVD modifica localmente la sua fase dallo
stato “cristallino” allo stato
“amorfo” mediante lo shock termico provocato da
un impulso laser, alterando così le sue proprietà di
riflessione, in modo che vi si possa scrivere una
configurazione di bit leggibile. Un’esposizione più
lunga e più forte al laser riporta le zone amorfe allo
stato cristallino, consentendo di riscrivere nuovamente
il DVD. Molto probabilmente per i materiali a cambiamento
di fase si profila una lunga carriera nel settore della
memorizzazione elettronica, con le memorie a cambiamento
di fase. In queste memorie, il cambiamento di fase non si
produce con un procedimento ottico, ma per via
elettronica. Brevi impulsi di corrente rendono il
materiale amorfo con un'elevata resistenza elettrica;
impulsi più lunghi lo riportano allo stato cristallino
con una resistenza bassa. Per la lettura delle
informazioni ci si basa sulla resistenza degli elementi
di memoria. Con la Phase Change RAM si dovrebbe poter
raggiungere densità di memorizzazione che consentono di
archiviare su una superficie della dimensione di un
francobollo un intero terabit, che rappresenta dieci ore
di dati video non compressi di ottima qualità.