Materiali organici per il Data Storage: metodi sviluppi, applicazioni.

1- Introduzione: Optical Data Storage
Il Data storage “ottico” si riferisce a sistemi che utilizzano la luce laser per registrare e riprodurre
informazioni. I sistemi per data storage ottico attuali utilizzano sistemi basati su effetti
magnetoottici e a cambiamento di fase. Questi due effetti utilizzano l’effetto di riscaldamento
dovuto all’incidenza della luce laser. Infatti l’energia sotto forma luminosa è convertita in calore,
dopo una accurata focalizzaione, direttamente sul sistema di stoccaggio il quale localmente aumenta
la temperatura al di sopra del punto di Curie o della temperatura di fusione. Questi tipi di
cambiamenti fisici locali vengono utilizzati come memorie.
In contrasto con il sistema di stoccaggio dati basato sul calore,c’è quello ottico –fotocromico basato
non piu’ sul calore ma sui fotoni interagenti con il materiale. La memoria su materiale in questo
caso avviene per locale cambiamento di proprietà fisiche quali trasmittanza, riflettanza o la
fluorescenza indotte da reazioni fotochimiche. Il sistema fotochimico ha molti vantaggi rispetto a
quello basato sul calore in termini di risoluzione, velocità di scrittura, capacità multipla di
stoccaggio dati in termini di lunghezza d’onda, polarizzazione e fase.
Il fotocromismo è un fenomeno fisico chimico, definito come una foto trasformazione tra due
specie chimiche aventi spettro di assorbimento differente. Su questo processo si basa lo studio e la
realizzazione di dispositivi per il data storage.
Durante la isomerizzazione non varia solamente lo spettro di assorbimento ma anche caratteristiche
fisico-chimiche come l’indice rifrattivo, la costante dielettrica, il potenziale di
ossidazione/riduzione, la geometria della struttura della molecola.
Fino agli anni ’50 il compito del data storage era essenzialmente relegato alle prorpietà magnetiche
di materiali inorganici, ad oggi con l’utilizzo ormai universale e comunemente accettato dei CD-
RW e DVD si apre la strada alle nuove tecnologie fotoniche si base organica sfruttando proprietà
ottiche del materiale.
In questa tesina tratterò peculiarità dei diarileteni, fulgidi, spiropirani e spirooxazine che ho trovato
molto interessanti e candidate per futuri sviluppi per le loro peculiari caratteristiche fisico chimiche.
In campo biologico meritano un capitolo a parte le batteriodopsine capaci di memorizzare
informazioni al pari dei composti non biologici.
Applicazioni molto interessanti di questi materiali sono i sistemi tridimensionali per lo stoccaggio
di informazioni che sfruttano le caratteristiche delle molecole citate.
Quest’ ultima applicazioni è stata ampiamente trattata al III Simposio internazionale del
fotocromismo Organico tenuto a Fukuoka in Giappone nel 1999.
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