Di Quali Materiali è Composto un Compact Disc (CD)?
Un CD è un panino di precisione di plastica, metallo e lacca. Ogni strato ha una funzione ottica, meccanica o protettiva specifica.
Pila di Strati (Dal Basso → Verso l'Alto)
- Sottofondo in Policarbonato (1,2 mm)
- Termoplastica trasparente, stampata a iniezione (tipo Lexan).
- Stampata con una scanalatura a spirale continua (pre-groove) da raggio 25 mm a 58 mm.
- La scanalatura contiene pits e lands (indentazioni fisiche vs piatte) che rappresentano i dati.
- Centro foro del mandrino (15 mm) per il bloccaggio; anello di impilamento protegge l'area dati quando impilati.
- Strato Riflettente (~50–100 nm)
- Alluminio (standard, sputterato) — costo minimo, si ossida lentamente se la lacca fallisce.
- Oro (archiviazione, "Gold CD-R") — inerte, nessuna ossidazione, pretesa di vita 100+ anni.
- Argento / Lega d'argento — alcuni supporti CD-R; maggiore riflettività a 780 nm.
- Lacca Protettiva (~10–30 µm)
- Resina acrilica o epossidica indurita UV.
- Sigilla lo strato riflettente da umidità, ossigeno, graffi.
- La superficie superiore è il lato più vulnerabile — i graffi sul lato etichetta distruggono i dati.
- Strato Stampabile / Etichetta
- Stampa serigrafica (CD replicati) o superficie stampabile a getto d'inchiostro/termica (CD-R).
- L'inchiostro siede sulla lacca; non scrivere mai con penne a sfera o pennarelli a solvente — usa pennarelli a base d'acqua per CD/DVD.
Dettagli di Codifica dei Dati
- Geometria Pit/Land: Profondità pit = λ/4n ≈ 110 nm (λ = 780 nm laser, n = 1,55 policarbonato). Interferenza distruttiva al confine pit/land → calo di intensità → bit 1/0 tramite EFM (Eight-to-Fourteen Modulation).
- Passo traccia: 1,6 µm. Densità lineare: 0,278 µm/bit (4,32 Gb/m).
- Lead-in / Lead-out: TOC (Table of Contents) nel lead-in; il lead-out segna la fine dell'area programma.
Differenze Registrabile (CD-R) vs Riscrivibile (CD-RW)
| Strato | CD-R | CD-RW |
|---|---|---|
| Strato di Registrazione | Colorante organico (cianina, ftalocianina, azo) | Lega a cambiamento di fase (Ag-In-Sb-Te) |
| Riflettività | ~70% (varia in base al colorante) | ~15–25% (inferiore = più difficile da leggere) |
| Meccanismo di Scrittura | Il laser riscalda il colorante → deformazione permanente | Il laser fonde/cristallizza la lega (reversibile) |
| Cicli di Cancellazione | N/A (scrittura singola) | ~1.000 |
Note sulla Durabilità
- Il lato dati (policarbonato trasparente) tollera graffi minori — il laser mette a fuoco attraverso il sottofondo.
- Il lato etichetta (lacca) è sottile — i graffi qui uccidono i dati all'istante.
- Conserva verticalmente, fresco, asciutto, buio. Custodie jewel > buste di carta > fusi.
Questo è l'intero stack di materiali: 1,2 mm policarbonato + 100 nm metallo + 20 µm lacca + inchiostro. 700 MB stanno in 12 cm grazie all'ingegneria su scala nanometrica.