L’hard disk si fa più capiente la scoperta è di un sassarese

Su “Nature” lo studio di Fabrizio Ortu e di un pool dell’ateneo di Manchester Creato un magnete molecolare che consente di immagazzinare sempre più dati

SASSARI. La quantità di dati cresce ogni giorno e non sappiamo più dove metterli. E, soprattutto, questi dati (internet, informazioni personali di ogni tipo, transazioni finanziarie e molto altro ancora) difficilmente vengono cancellati. Eppure da qualche parte devono andare. Oltretutto bisogna fare in modo che l’immagazzinamento dell’informazione sia fatto in maniera efficace e, per quanto possibile, sostenibile.

A dare un contributo importante in questa direzione ci ha pensato un gruppo di ricercatori dell’Università di Manchester. Tra questi c’è il sassarese Fabrizio Ortu, 33 anni e un curriculum già invidiabile. Lo studio che lui e i suoi colleghi chimici hanno realizzato è talmente innovativo che la prestigiosa rivista scientifica “Nature” lo ha pubblicato nelle sue pagine.

La prima domanda che a una persona digiuna in materia verrebbe da farsi è: «Cosa c’entra un chimico con un hard disk?». Se lo chiederebbe uno digiuno, appunto. Perché invece chi mastica di dispositivi elettronici, di strategie di elaborazione dell’informazione o di magnetismo molecolare sa molto bene di quale e quanta portata sia questo studio. «L’innovazione tecnologica nel campo dell’immagazzinamento delle informazioni è un tema caldo da ormai diverso tempo – spiega Ortu, che dopo la laurea in Chimica a Sassari è approdato prima a Nottingham e poi a Manchester – Infatti la crescita del volume di informazioni prodotto ogni anno in tutto il mondo è quasi fuori controllo. Basti pensare a quanto spazio viene occupato dai server di Google, che in alcuni casi arrivano ad avere dimensioni di piccoli villaggi. Questa crescita smisurata non è accompagnata però da adeguati progressi tecnologici nel campo dell’immagazzinamento (storage) delle informazioni». E qui entra in gioco lo studio pubblicato da Nature. «L’approccio normale è il cosiddetto top-down approach, con il quale si cerca di miniaturizzare la tecnologia e aumentare la densità dei dispositivi. Purtroppo questo tipo di approccio ha un limite che è dato dalle dimensioni dei grani del materiale magnetico utilizzato nei dispositivi. In sostanza: oltre un certo tanto le dimensioni dei dispositivi non si possono ridurre e siamo già praticamente arrivati al limite». La soluzione qual è allora? «I chimici come noi fanno riferimento al bottom-up approach. Partiamo cioè da delle entità (atomi e molecole) di dimensioni molto inferiori rispetto agli aggregati di particelle contenute nei film metallici utilizzati negli hard disk. Il nostro obiettivo è quello di preparare delle nuove molecole che abbiano proprietà magnetiche analoghe a quelle dei normali materiali usati negli hard disk, quindi capaci di poter immagazzinare l’informazione seguendo un semplice codice binario: uno o zero (più o meno)».

E i pionieri di questo lavoro sono proprio gli italiani. Infatti questo tipo di ricerca è nato in Italia nel 1993 all’Università di Firenze, guidato da Roberta Sessoli, Dante Gatteschi e Andrea Caneschi che pubblicarono su Nature il primissimo magnete molecolare. Allora perché non si utilizzano i magneti molecolari nei nostri computer? «Perché purtroppo richiedono temperature bassissime per funzionare e bisogna quindi ricorrere a dei sistemi di raffreddamento molto costosi come l’elio liquido – spiega Fabrizio Ortu – E per 25 anni l’obiettivo dei ricercatori di tutto il mondo è stato proprio quello di avvicinare questa tecnologia alla temperatura dell’azoto liquido (–196 °C). Il raggiungimento di questo obiettivo porterebbe a degli importanti sviluppi tecnologici dato il costo molto inferiore dell’azoto e l’abbondanza della materia prima. Dal 1993 non ci sono stati miglioramenti sostanziali in questa tecnologia, si è infatti arrivati a una temperatura operativa massima di –259 °C nel 2011».

Ma grazie agli sforzi congiunti dei gruppi di ricerca guidati da David Mills (di cui fa parte il sassarese Ortu) e Nicholas Chilton della University of Manchester «siamo finalmente riusciti a spingere questa tecnologia a temperature molto vicine a quelle dell’azoto liquido – rivela con soddisfazione Fabrizio – con un miglioramento di 56°C rispetto al magnete di Sessoli e Gatteschi. Il magnete in questione, preparato da uno dei ricercatori del nostro gruppo (il dottor Conrad Goodwin) con la mia collaborazione, contiene l’elemento disprosio (un lantanide, o terra rara) e ha una temperatura operativa che raggiunge –213°C. Questa scoperta ha già avuto un grosso impatto sullo sviluppo della ricerca nel campo del magnetismo molecolare ed è un balzo in avanti enorme per questo campo di ricerca. Ora stiamo lavorando su modifiche di questa tecnologia che ci portino oltre la soglia magica dei –196 °C».

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