Co można uzyskać dzięki wynalazkowi

Przedmiotem i celem wynalazku jest idea i sposób wytwarzania nośnika danych pamięci masowej, a także sam nośnik danych pamięci masowej oraz sposób jego odczytu. Pamięć jest przeznaczona do długotrwałego przechowywania informacji powyżej 100 lat. Nośnik znajduje zastosowanie w długo okresowej archiwizacji lub przechowywaniu informacji w warunkach występowania zagrożenia silnym działaniem czynników zewnętrznych takich jak długotrwałe narażenie na działanie promieni słonecznych, wody, temperatury, pola magnetycznego, pola elektrycznego, a nawet uszkodzeń mechanicznych czy wybuchu jądrowego lub pracy w warunkach kosmosu. Wynalazek zakłada metodę zapisu przestrzennego na nośniku ze stali, innych metali lub ich stopów. Odczyt informacji następuje metodą tomograficzną z wykorzystaniem promieni X.

Istota wynalazku

Przedmiotem i celem wynalazku jest idea i sposób wytwarzania nośnika danych pamięci masowej, a także sam nośnik danych pamięci masowej oraz sposób jego odczytu. Pamięć jest przeznaczona do długotrwałego przechowywania informacji powyżej 100 lat. Nośnik znajduje zastosowanie w długo okresowej archiwizacji lub przechowywaniu informacji w warunkach występowania zagrożenia silnym działaniem czynników zewnętrznych takich jak długotrwałe narażenie na działanie promieni słonecznych, wody, temperatury, pola magnetycznego, pola elektrycznego, a nawet uszkodzeń mechanicznych czy wybuchu jądrowego lub pracy w warunkach kosmosu.
Obecnie produkowane pamięci masowe umożliwiają przechowywanie danych przez okres do 20 lat i są mało odporne na dzianie czynników zewnętrznych jak na przykład dyski twarde, dyskietki, pamięci taśmowe, czy płyty CD-R, CD-RW, CD-ROM, DVD, HD-DVD. Bariera 20 lat wynika z rozmagnesowywania się wraz z upływem czasu substancji magnetycznych wchodzących w skład nośnika lub z uwagi na zwykłe procesy starzeniowe rozkładu materiału, prowadzące do depolimeryzacji przy pozostałych nośnikach.
Wynalazek zakłada metodę zapisu przestrzennego czym wielokrotnie podnosi się gęstość upakowania danych w cm^3 nośnika. Odczyt następuje wiązką promieni rentgenowskich co pozwala na stosowanie odpornych na wysoką temperaturę i jednocześnie przezroczystych dla promieni X materiałów jak wolfram, stal, ren, tytan, nikiel i ich stopy lub spieki. Dla niższych temperatur możliwe jest też zastosowanie aluminium i magnezu. Wynalazek zapewnia długoletniość i trwałość zapisu nie tylko przekraczającą 20 lat ale nawet i tysiąclecia. Dzięki idei odczytu tomograficznego w pełnym koncie bryłowym skraca się czas odczytu.
Najprościej realizację zapisu przestrzennego można wyobrazić sobie że wykorzystujemy wiele warstw o bardzo małej grubości nałożonych na siebie, gdzie na każdej warstwie naniesiony jest zapis w postaci niewielkich otworów lub wgłębień w układzie binarnym. Bryłę, którą tworza warstwy, np. sześcian, prześwietla się rentgenowskim układem tomograficznym specjalizowanym do tego celu, odzyskując w ten sposób zapisaną w nim informację.
Demonstrator wykonano w wielkim powiększeniu w oparciu o płytki metalowe ze stali kwasoodpornej, w których otworki wykonano laserem przemysłowym, potem je skręcono razem i prześwietlono tomografią rentgenowską (wynik prześwietlenia jednej z warstw widać na rysunku w załączniku 3).
Przy produkcji masowej informacja może być zapisywana laserowo na ultra cienkiej folii, zwijanej na szpule jak taśma magnetofonowa o znacznej długości, a jej tomograficzny odczyt i rekonstrukcja elektroniczna następują natychmiastowo w całej objętości bez przewijania.
Przykładowe obszary aplikacji to długowieczna, niezniszczalna archiwizacja olbrzymiej ilości danych jak czasopisma, książki, filmy, obrazy, fotografie, mapy, rozwiązania techniczne, dokumentacje, czy inne dzieła sztuki stanowiące dorobek kulturowy, technologiczny regionalny, narodowy bądź światowy. Inne potencjalne przeznaczenie to układy restartu krytycznych systemów informatycznych: w prostych komputerach PC/notebook stosuje się BIOS w którym zapisana jest informacja inicjacji pracy systemu po starcie jednostki, podobne układy sterowania obiektem takim jak przykładowo elektrownia, zakład przemysłowy, budynek może się odbudować po awarii, ataku czy zaniku napięcia bo zapisany algorytm jest niezniszczalny. Wynalazek może też znaleźć zastosowanie w przemyśle kosmicznym w układach narażonych na ciągłe bombardowanie cząstkami kiedy zapis klasycznej pamięci może być uszkodzony, a tej nie.

Potencjał komercjalizacji

Analiza możliwych aspektów komercjalizacji pokazana jest fragmentarycznie na przykładzie archiwizacji światowych zasobów publikacji naukowych, zasobów książek publikowanych w Europie, i filmów fabularnych publikowanych w świecie.
Zakłada się, że system archiwizacji dla dużych jednostek obliczeniowych będzie bazował na dotychczasowych rozwiązaniach stosowanych dla pamięci taśmowych, gdzie pojedynczy kartridż ładowany jest do mechanizmu czytającego mechanicznie z radialnie rozmieszczonych bibliotek pamięci przez specjalizowane roboty. Tu zamiast taśm będą stosowane wynalezione pamięci; reszta pozostaje bez zmian. W rozwiązaniu oszczędza się na konieczności cyklicznego przewijania i przepisywania kaset dla utrzymania ich własności i na czasie życia kaset, które tu mają czasy życia kilka tysięcy lat. Zakłada się, że archiwizuje się każdy element dobytku kulturalnego wytworzony przez cywilizację. Fragmentarycznie dla przykładu jest to:
Dla dorobku naukowego jest to rocznie ok. 1 mln pozycji.
Dla książek dla Europy z Turcją i Rosją jest to rocznie 0,9 mln pozycji.
Liczba filmów kinematografii światowej ok 6 tys. rocznie.
Zakładając że każda pozycja dzieła znajdzie się dla porządku na osobnym kartridżu, daje to dla tego przykładu 1,906 mln kartridży rocznie. Przy koszcie kartridżu 1000 USD, daje to roczny obrót 1,906 mld USD rocznie.