Timp de decenii, oamenii de știință au căutat modalități de stocare a informațiilor în sticlă, deoarece acest material are potențialul de a păstra datele un timp foarte îndelungat, fără a avea nevoie de alimentare cu energie. Promițător în acest sens este un tip special de sticlă, denumit sticla fotocromică. Aceasta își schimbă culoarea în funcție de lungimea de undă a luminii.
Anumiți ochelari devin mai întunecați atunci când sunt expuși la lungimi de undă ale luminii emise de Soare și redevin la starea transparentă atunci când ne aflăm în interior, feriți de lumina solară. Acest fenomen se numește fotocromatism reversibil.
În mod similar, anumite tipuri de sticlă fotocromatică își pot schimba culoarea la diferite lungimi de undă ale luminii, făcând acest material atractiv ca platformă pentru stocarea ieftină și stabilă a unor cantități vaste de informații într-un spațiu redus. Însă provocarea în privința utilizării sticlei fotocromatice pentru stocarea datelor nu este reprezentată doar de scrierea informațiilor pe sticlă, ci și de ștergerea și rescrierea ei la infinit.
O echipă multidisciplinară a făcut progrese în această direcție, prin crearea de tipare reversibile și reglabile pe sticlă de silicat de galiu fotocromatic.
Un cub mic de sticlă transparentă conține aceste modele 3D, care sunt dezvăluite atunci când sunt expuse la anumite lasere. | Foto: ACS ENERGY LETTERS 2025
Mai întâi, echipa a proiectat sticla de silicat de galiu modificat cu ioni de magneziu și terbiu, printr-un proces denumit litografie 3D directă. Apoi a fost utilizat un laser verde cu lungimea de undă de 532 nanometri pentru a inscripționa tipare 3D pe bucățile de sticlă.
Tiparele complicate, punctele alese aleatoriu, simbolurile, codurile QR, prismele geometrice și chiar o pasăre apar de culoare violet în sticla transparentă, care se transformă în alte culori atunci când sunt excitate la lungimi de undă precise. Terbiul devine verde atunci când este excitat de un laser violet intens de 376 nm, iar magneziul devine roșu în prezența luminii violete de 417 nm.
Apoi, pentru a șterge complet tiparele fără a modifica structura sticlei, echipa a aplicat temperatura de 550 de grade Celsius timp de 25 de minute.
În plus, cercetătorii iau în considerare utilizarea magneziului și terbiului pentru abilitățile lor de a luminescență la lungimi de undă diferite, ceea ce face posibilă obținerea unei citiri reglabile, multicolore a tiparelor 3D dintr-un singur material. Noua abordare ar putea fi utilizată pentru producerea de memorie de înaltă capacitate de uz industrial, academic și militar.
Sursa: Tech Xplore