01.02.2019

Langzeitspeicher Mikrofilm

Lebensdauer und Kapazität der analogen Datenspeicher lässt sich deutlich verbessern.

Digitale Speicher­medien wie CDs, DVDs oder USB-Geräte sind nach wie vor kurzlebig. Daten, die auf solchen Trägermedien gespeichert sind, können aufgrund der geringen Haltbarkeit sowie der ständigen rasanten techno­logischen Weiter­entwicklung schon innerhalb weniger Jahre nicht mehr lesbar sein oder müssen mit hohen Kosten und Daten­verlusten alle drei bis fünf Jahre auf andere Daten­verarbeitungs­systeme umgestellt werden. Daher erfolgt die Langzeit­archivierung sensibler Daten heute noch immer bevorzugt auf anderen Medien. Besonders häufig werden zur Sicherung Mikrofilme auf Silber­halogenidbasis verwendet. Dabei handelt es sich um auf einer Spule aufgerollte Filmrollen, die stark verkleinerte analoge Abbildungen von Infor­mationen wie Schriften, Fotos oder Zeichnungen enthalten. Mikrofilme sind unabhängig von techno­logischen Entwicklungen oder kompli­zierten Eigentums­rechten von Servern sehr langzeit­beständig und haben eine Lebens­dauer von mehreren hundert Jahren, wenn sie unter bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeits­bedingungen gelagert werden. Zudem unterstützen sie die Speicherung sowohl analoger als auch digitaler Daten und sind absolut fälschungs­sicher.

Abb.: Analoge Mikrofilme werden zur Langzeit­archivierung verwendet....
Abb.: Analoge Mikrofilme werden zur Langzeit­archivierung verwendet. Forschungs- und Entwicklungs­arbeiten sollen zu einer längeren Langzeit­stabilität führen. (Bild: Fh.-IMWS)

Für eine erfolgreiche Langzeit­speicherung müssen die Filme zudem eine Resistenz gegenüber möglichen mechanischen, chemischen und bioche­mischen Umwelt­einflüssen aufweisen. Die Filme bestehen aus einem etwa hundert Mikrometer dicken durch­sichtigen Filmträger aus Polyethylen­terephthalat (PET) mit einer etwa zehn bis 15 Mikrometer großen Emulsions­schicht, in der in mehreren Lagen Silber­halogenide enthalten sind. Die Emulsions­schicht wird nach oben durch eine Gelatine­schutz­schicht begrenzt und kann nach unten durch eine Lichthofschutz­schicht eingeschlossen sein. Diese verschiedenen hauchdünnen Schichten können aber auch störungs­anfällig sein: Sie können sich voneinander ablösen oder durch mikro­biologische Veränderungen beschädigt werden. Auch ein Verkleben der einzelnen Lagen ist möglich, bei deren Auftrennung es zur Zerstörung der Filme und damit zum Daten­verlust kommen kann.

Um eine signifikant höhere Langzeit­stabilität von Mikrofilmen zu erreichen, führt das Fraunhofer IMWS gemeinsam mit der FilmoTec GmbH Forschungs- und Entwicklungs­arbeiten durch. Die Emulsions­schichten werden mit umwelt­verträglichen Bioziden ausgestattet, um eine längere Haltbarkeit zu erreichen. Zudem wird die Oberfläche der PET-Unterlage durch atmo­sphärische Plasma­behandlung mit zugeführten Haft­vermittlern auf Stickstoff­basis verändert werden. Somit könnte die Haftung der Emulsions­schichten erheblich verbessert werden.

„Wir wollen die Gelatine­schichten der Filme mit geeigneten anti­mikrobiellen Substanzen wie ätherischen Ölen ausrüsten, die für Menschen ungefährlich sind. Damit könnten wir biochemische Angriffe und Material­zerstörungen durch Mikro­organismen vermeiden“, sagt Ulrike Hirsch, Projekt­leiterin am Fraunhofer IMWS. „Unter anderem streben wir an, das häufig verwendete Biozid Phenol zu ersetzen, da dieses stark hautreizend ist und als gesundheits­gefährdend eingestuft wird“, so Hirsch weiter. Dabei dürfen die foto­grafischen Eigen­schaften der Filme nicht beeinträchtigt werden. Um die entwickelten Materialien für ihren Einsatz adäquat zu bewerten, werden umfangreiche morpho­logische, chemische und mechanische Unter­suchungen durchgeführt.

Im Anschluss an das Forschungs­projekt sollen gemeinsam mit der Firma FilmoTec die erarbeiteten Techno­logien in neue Produkte umgesetzt werden: Ziel ist es, Mikrofilme herzustellen, die neben einer sehr guten Haltbarkeit bisher unerreichte Eigen­schaften in Bezug auf Speicher­kapazität, Schärfe und Auflösung aufweisen. Der aktuelle Stand der Technik ist eine Pixelgröße von sechs auf sechs Mikrometern, die jeweils in vier Graustufen belichtet und rück­gelesen werden können. Im Rahmen des Projekts soll nun ein neues Speicher­medium auf Basis von Silber­halogenid entwickelt werden, das in der Lage ist, Strukturen im Bereich von drei auf drei Mikrometern in bis zu 16 verschiedenen Graustufen aufzu­zeichnen

Fh.-IMWS / JOL

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