Discos de cuarzo 5D podrían almacenar hasta 500 TB

Utilizando láseres de alta velocidad , un grupo de investigadores han logrado desarrollar una tecnología de almacenamiento de datos "5D" que podría permitir escribir hasta 500 TB de datos en un disco de cristal del tamaño de un CD , de acuerdo con la sociedad Óptica.

La técnica utiliza velocidades de escritura más altas que podrían finalmente hacer factible el uso de la tecnología para fines de archivo y otros.

Almacenamiento óptico 5D

Con el almacenamiento óptico 5D , cada archivo utiliza tres capas de puntos a nanoescala. El tamaño, la orientación y la posición de los puntos dentro de las tres dimensiones estándar, conforman las cinco "dimensiones". Los puntos cambian la polarización de la luz que viaja a través del disco que se lee con un microscopio y un polarizador.

Cabe señalar que esta no es la primera vez en la que se habla de diseñar unidades de almacenamiento óptico 5D , no obstante, anteriormente se presentaron una serie de problemas, particularmente las lentas velocidades de escritura que hicieron que la tecnología no fuera práctica.

Ventajas de almacenamiento

Sin embargo, tiene grandes ventajas para el almacenamiento (extremadamente) a largo plazo. Se ha estimado que el medio de almacenamiento podría soportar temperaturas de hasta mil grados centígrados y durar 13 mil 800 millones de años a temperatura ambiente sin degradarse.

Para superar el problema de la velocidad, los investigadores utilizaron un láser de femtosegundos con una alta tasa de repetición. En lugar de escribir directamente en el vidrio , utilizaron el láser para producir un fenómeno llamado mejora de campo cercano, que crea estructuras diminutas utilizando unos pocos pulsos de luz débiles. Estos se pueden utilizar para mejorar los vacíos circulares generados por una " microexplosión " de un solo pulso más potente.

Esta técnica "minimizó el daño térmico que ha sido problemático para otros enfoques que utilizan láseres de alta tasa de repetición", según el documento.

Con la nueva técnica, el equipo pudo escribir 5 GB de datos de texto en un disco de vidrio de sílice del tamaño de un CD convencional con una precisión de lectura de casi el 100 por ciento.

Cuarzo fundido

El tipo de material utilizado para lograr dicha hazaña es el cuarzo fundido , un cristal de óxido de silicio (SiO2), conocido habitualmente como sílice, que se caracteriza por tener una estructura amorfa.

A diferencia de los sólidos cristalinos, que cuentan con átomos perfectamente ordenados en una estructura conocida como red cristalina, las moléculas que conforman los sólidos amorfos no responden a una estructura ordenada.

Esta característica permite que sus propiedades físicas sean las mismas en todas direcciones, un fenómeno conocido en física como isotropía .

La disposición irregular de las moléculas de los sólidos amorfos provoca que la intensidad de las fuerzas que describen las interacciones que existen entre ellas sea también irregular, por lo que estos sólidos no tienen un punto de fusión definido.

Dicho en otras palabras, se funden en un intervalo de temperatura , y no cuando alcanzan un valor de temperatura preciso, por lo que habitualmente se deforman antes de fundirse completamente.

La estabilidad térmica y la resistencia de los cristales de cuarzo son muy altas, lo que contribuye a que puedan perdurar sin sufrir alteraciones estructurales hasta 13 mil 800 millones de años si la temperatura no supera los 190 ℃ .

Velocidad de lectura de 230 KB por segundo

"Con la densidad de escritura disponible en el método, el disco podría contener 500 terabytes de datos", dijeron los investigadores. También pudieron escribir a velocidades de alrededor de un millón de vóxeles por segundo, es dcir, aproximadamente 230 KB por segundo.

Eso puede parecer lento, pero al introducir la escritura paralela, podría llenar un disco de 500 TB en unos 60 días. Eso podría proporcionar una forma de hacer copias de seguridad de una gran cantidad de datos valiosos, esencialmente para siempre.

"Con el sistema actual, tenemos la capacidad de preservar terabytes de datos, que podrían usarse, por ejemplo, para preservar información del ADN de una persona", dijo el líder del equipo de investigación Peter G. Kazansky.

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