Seagate prepara discos duros de hasta 120TB hechos con grafeno.

Tras décadas de mejoras en la tecnología de los discos duros, los fabricantes están a punto de dar el siguiente gran salto que elevará la densidad de almacenamiento a nuevos niveles. Mediante el uso de escrituras asistidas por láser, fabricantes como Seagate proyectan discos duros de más de 50 TB para 2026 y de más
 
serman, laboratorio de recuperación de datos en españa

Tras décadas de mejoras en la tecnología de los discos duros, los fabricantes están a punto de dar el siguiente gran salto que elevará la densidad de almacenamiento a nuevos niveles. Mediante el uso de escrituras asistidas por láser, fabricantes como Seagate proyectan discos duros de más de 50 TB para 2026 y de más de 120 TB para después de 2030. Una parte de la receta secreta es la grabación magnética asistida por calor (HAMR), la otra un nuevo material: el grafeno.

Uno de los obstáculos de la implantación de la HAMR es encontrar un revestimiento protector para el soporte magnético que pueda soportar este calentamiento frecuente y que, al mismo tiempo, sea más fino que los revestimientos actuales, para que el cabezal pueda acercarse aún más a la superficie. Según un artículo reciente, este nuevo revestimiento protector podría haberse encontrado en forma de láminas de grafeno.

¿Por qué los discos llevan un recubrimiento?

Quizás la ironía de llamar a los discos duros “óxido giratorio” es que el proceso de corrosión es uno de los principales enemigos del funcionamiento a largo plazo de estos dispositivos. La fina capa magnética que recubre el material base de un plato se corroe fácilmente si se deja expuesta a la atmósfera. Las partes hechas de cobalto son especialmente susceptibles a este proceso. Una vez corroído, esa parte del plato se vuelve mucho menos eficaz para mantener la orientación magnética. Uno de los principales objetivos de este recubrimiento, o sobrecapa, es evitar que esto ocurra.

El otro uso del recubrimiento es como medida de protección contra los daños mecánicos. A pesar de todo el miedo a los “choques de los cabezales”, el contacto mecánico con el plato es bastante común, y uno de los usos del recubrimiento es proporcionar protección contra esto, así como reducir la fricción. Esto último suele implicar el uso de lubricantes, que añaden otra capa sobre el recubrimiento. Estos son los principales factores a tener en cuenta cuando se calcula la distancia entre el cabezal y el soporte (HMS).

Para que la densidad de área (AD) de los discos duros siga aumentando, es necesario que este HMS disminuya aún más, lo que significa una capa de recubrimiento más fina. En la actualidad, se trata de recubrimientos a base de carbono (COC), que suelen tener un grosor de entre 2,5 y 3 nm. Para los próximos soportes magnéticos de alta densidad que sean compatibles con el HAMR, esto significa que el COC tiene que cumplir los siguientes requisitos

  • Proporcionar todas las características con un revestimiento de <1 nm
  • Protección total contra la corrosión
  • Anti-fricción equivalente a los COCs actuales
  • Resistencia al desgaste
  • Compatibilidad con los lubricantes

Las múltiples caras del carbono: El grafeno

Como su nombre indica, el COC también se basa en átomos de carbono, al igual que el grafeno. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre los recubrimientos actuales y los nuevos basados en el grafeno? La principal diferencia radica en la forma en que se enlazan los átomos de carbono, también conocidos como alótropos del carbono. En el grafeno, los átomos de carbono están unidos en una red hexagonal regular.

Este entramado regular es parte de la razón por la que el grafeno es tan estable, pero producirlo ha sido un gran reto durante mucho tiempo.

La búsqueda de aplicaciones comerciales del grafeno ha sido constante, siendo el uso en recubrimientos de discos duros una de las más recientes. Al tratarse de un material bidimensional y estable desde el punto de vista térmico y de otro tipo, parece bastante ideal para cualquier situación en la que se requiera la cobertura total de una superficie. Incluso si dicha superficie se somete regularmente a la acción de un láser, como en el caso de las unidades de disco duro basadas en HAMR.

Una sola capa de grafeno (1LG) consiguió reducir significativamente la corrosión y mostrar buenas propiedades mecánicas, de fricción y de estabilidad térmica. Tampoco necesita lubricación como los actuales COC comerciales. La ventaja de esto es que la lubricación que se utiliza comercialmente ahora mismo no es térmicamente estable cuando se usa con HAMR. Por lo tanto poder omitirla en favor de sólo el grafeno resistente al calor significa que se resuelven dos problemas en uno.

En este momento hay una cantidad vertiginosa de formas de producir grafeno, lo cual es una buena y una mala noticia. No todos los métodos crean grafeno de la misma calidad. Tampoco todos se prestan a la producción en masa, o a la integración en el proceso de fabricación de discos duros. El siguiente paso, que puede llevar muchos años, será encontrar la mejor manera de aprovechar los resultados de este material y hacerlos funcionar en una fábrica.

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