Memória Centopéia
Em 2002, a IBM apresentou uma tecnologia mecânica de memórias digitais que lembrava muito os antigos cartões perfurados do início da era da Informática, onde os furos representavam os bits. A diferença agora é que a nanotecnologia levou tudo para a escala dos nanômetros.
A tecnologia, batizada de Milípede (centopeia), usa uma ponta microscópica para fazer furos em um filme de polímero. Um local, perfurado ou não, representa um bit. A mesma ponta pode tapar o furo, apagando a informação e alterando um bit de 0 para 1 ou vice-versa. O resultado era a maior densidade de gravação já vista, com a possibilidade de gravação de 1 trilhão de bits por polegada quadrada. Perdeu o fôlego? Ainda tem mais...
a
O grande inconveniente era que a tecnologia era mesmo quente: ela só funcionava em temperaturas entre 300 e 400º C, mas um grupo de engenheiros da Universidade de Pohang, na Coreia do Sul, resolveu o problema da temperatura e montou um protótipo da tecnologia Milípede que funciona a temperatura ambiente.
a
A equipe do professor Jin Kon Kim trocou a temperatura pela pressão. Em vez de um polímero que se derrete, ele utilizou um "baroplástico" - um polímero duro que amolece quando colocado sob pressão. Os pesquisadores demonstraram que a ponta de um microscópio de força atômica (AFM) pode escavar os minúsculos furos usados para armazenar os dados no sistema centopeia simplesmente aplicando uma pequena pressão sobre o material. Uma pressão mais leve pode ser utilizada para ler os furos sem alterá-los.
a
Um sistema de armazenamento mecânico de dados tem muitas vantagens sobre os sistemas magnéticos, as principais delas sendo a confiabilidade e a durabilidade das mídias, além da enorme densidade. Uma vez gravado, o material poderá manter os dados de forma quase indefinida, enquanto os meios atuais de armazenamento perdem os dados em poucos anos. Os pesquisadores coreanos terão agora de lidar com o desgaste da ponta utilizada para fazer a gravação e a leitura. A ponta de um microscópio de força atômica é tão fina que seu desgaste é extremamente acentuado.
a
Uma das abordagens possíveis será a utilização de pontas mais grossas ou mais duras, uma vez que o sistema de gravação não exigirá a mesma precisão de uma ponta de um microscópio, projetada para testar diversos materiais com extrema precisão. Uma ponta cujo único trabalho será fazer furos em um plástico macio poderá ser muito mais rústica e durável.
Mas o avanço alcançado agora já é suficiente para trazer novas expectativas para um campo que é tão promissor que não foi abandonado mesmo depois de anos sem progressos significativos e apesar dos contínuos melhoramentos nas tecnologias tradicionais.
Mas o avanço alcançado agora já é suficiente para trazer novas expectativas para um campo que é tão promissor que não foi abandonado mesmo depois de anos sem progressos significativos e apesar dos contínuos melhoramentos nas tecnologias tradicionais.
a
a
GE apresenta tecnologia que torna possível disco de 500-gigabytes
Um disco de 500 gigabytes não é mais nenhuma novidade, porém a GE conseguiu inovar e apresentou um material micro-holográfico do tamanho de um disco de DVD com capacidade de armazenamento de 500 gigabytes. Isto equivale à capacidade de 20 discos Blu-ray de camada única, de 100 DVDs ou de um disco rígido de um microcomputador robusto. Estes discos ainda estão no estágio de laboratório, sem previsão para comercialização e exigirão seus próprios leitores, diferentes dos atuais equipamentos de leitura de Blu-ray ou de DVD.
O armazenamento holográfico é diferente dos formatos atuais de armazenamento óptico, como os discos de DVD ou Blu-ray, que armazenam a informação somente numa superfície, chamada camada. Um disco pode ter uma ou mais camadas. A tecnologia holográfica utiliza todo o volume do material do disco. Os hologramas, ou padrões tridimensionais que representam bits de informações, são gravados no disco e podem então ser lidos.
a
Embora a tecnologia de armazenamento holográfico da GE seja uma inovação em termos de capacidade, o equipamento e os formatos são similares à atual tecnologia de armazenamento óptico, de modo que o aparelho de leitura de disco micro-holográfico poderá permitirá aos usuários tocar, ler ou assistir seus CDs e DVDs, embora o contrário não seja válido.
a
Os engenheiros da empresa conseguiram gravar marcas micro-holográficas ("bits holográficos") com um diâmetro de cerca de 1 micrômetro, com cerca de 1% de reflexividade. Quando se utiliza o tamanho dos discos ópticos de DVD ou Blu-ray, essa redução na dimensão das marcas ainda garantem reflexividade suficiente para permitir inserir até 500 GB em um disco do tamanho de um CD.
Criado disco óptico que armazena dados em cinco dimensões
Se não bastasse a invenção da GE descrita acima, ainda temos mais essa para nos deixar com mais água na boca. Os discos holográficos dão um passo à frente dos DVDs e Blue-rays, pois gravam em três dimensões. Em 2005 foi um lançado um disco desse tipo no mercado, mas ele não obteve o apoio da indústria e ainda não conseguiu fazer sucesso.
Mas talvez a história possa ser diferente com uma criação ainda mais futurística, obra de pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Swinburne, na Austrália. Eles adicionaram nada menos do que duas dimensões ao armazenamento de dados, criando um disco óptico que guarda informações em cinco dimensões. Os pesquisadores utilizaram nanopartículas de ouro para aumentar exponencialmente a quantidade de dados que podem ser gravados em um disco, sem precisar aumentar o seu tamanho.
a
Os primeiros testes demonstraram uma capacidade de armazenamento de 1,6 Terabytes de dados, a mesma do disco holográfico lançado em 2005, mas os cientistas afirmam que, teoricamente, a técnica poderá chegar a uma capacidade 2.000 vezes maior do que a capacidade dos DVDs atuais. Ou seja, um único disco poderia ser capaz de conter até 2.000 filmes.
a
Além das três dimensões tradicionais, os pesquisadores adicionaram uma dimensão espectral - ou de cor - e uma dimensão de polarização da luz. O resultado é a possibilidade de gravar várias informações na mesma área do disco.
a
Para criar a "dimensão da cor", os cientistas inseriram nanopartículas de ouro em formato de bastão sobre a superfície do disco. Como é o formato das nanopartículas que determina como elas reagem com a luz, os dados podem ser gravados em diversos comprimentos de onda - diversas cores - na mesma área física do disco. Os discos atuais usam apenas uma cor.
a
A criação da quinta dimensão - a dimensão da polarização - foi possível porque as ondas de luz que incidem sobre o disco fazem os nanobastões de ouro alinharem-se pela ação do campo elétrico contido no feixe de luz, permitindo que os dados sejam gravados em diferentes camadas, a diferentes ângulos.
a
Mas ainda existem alguns desafios técnicos a serem vencidos e o maior deles é a velocidade de gravação, que é extremamente lenta. Os pesquisadores afirmam que esperam ter um protótipo funcional dentro de 5 a 10 anos.
Pedra de Roseta Digital vai guardar dados por 1.000 anos
Se a questão do aumento do tamanho do armazenamento sem aumentar o tamanho da mídia está sendo solucionada, um outro campo correlato está sendo igualmente estudado com atenção: o da durabilidade destes armazenadores. Uma vez que a Humanidade tem gerado dados e informações que superam anualmente o que havia sido criado durante séculos de história, é fundamental garantir que possam ser armazenados com segurança por um longo período - senão indefinidamente. No entanto, os meios mais modernos de armazenamento digital não duram mais do que 100 anos. Para se ter uma idéia, um DVD de última geração não dura mais do que 30 anos.
a
Uma possível solução para este problema foi encontrada por pesquisadores japoneses, que batizaram sua criação de Pedra de Roseta Digital, em homenagem a um achado arqueológico que continha um texto escrito em hieróglifos egípcios e grego, permitindo assim que os cientistas traduzissem o significado da escrita egípcia com maior precisão.
a
O nome foi escolhido tanto por pretender que as gerações futuras acessem o conhecimento gerado hoje, como porque o aparato de armazenamento agora idealizado lembra uma rocha metamórfica, como a ardósia e outras pedras ornamentais, que são formadas em camadas.
a
A proposta dos cientistas das universidades de Keio e Kyoto, em conjunto com a empresa Sharp, é um sistema de armazenamento de dados baseado em pastilhas de silício. Os dados são gravados no hardware, com os bits ocupando o lugar dos transistores e outros componentes eletrônicos no interior de um chip.
Os dados são escritos diretamente em uma pastilha de silício de 15 polegadas (38,1 cm) como se fossem uma memória ROM tradicional usando um feixe de elétrons. As diversas pastilhas são empilhadas e seladas com óxido de silício, formando um aglomerado coeso, parecido com os grandes HDs dos primeiros computadores de grande porte e lembrando as ocorrências de ardósia e outras pedras decorativas.
a
A leitura é feita sem contato, por meio de uma outra pastilha de silício colocada sobre o grande disco ROM. Esta pastilha de leitura fornece a eletricidade necessária, sem fios e sem contato direto, para que as diversas pastilhas armazenadoras leiam seus próprios dados e os transmitam para a pastilha de leitura - um esquema com o mesmo conceito de funcionamento das etiquetas RFID.
a
No primeiro protótipo, os pesquisadores utilizaram uma tecnologia CMOS de 45 nanômetros para construir as pastilhas ROM de armazenamento. Quatro dessas pastilhas empilhadas fornecem uma capacidade de armazenamento de 2,5 Terabits. A Pedra de Roseta Digital é promissora para o armazenamento de dados críticos, embora o sistema de gravação, com o nível atual de tecnologia, impeça seu uso fora dos ambientes de fabricação de chips.
a
Mas como o tempo não pára, o mesmo acontece com as inovações tecnológicas. Pesquisadores da Universidade de Berkeley apresentaram uma solução diferente, baseada em nanotubos de carbono, aquela panacéia que parece ser capaz de criar quase qualquer coisa. Embora ainda não tenha gerado um protótipo funcional, a proposta fala em uma "memória eterna," capaz de durar mais de um bilhão de anos.
Memórias alcançam nível molecular com automontagem de nanopartículas
Também na Universidade de Berkeley, foi descoberta uma técnica inédita e de fácil implementação para fazer com que nanopartículas auto-organizem-se sobre grandes superfícies. A técnica deverá trazer avanços sem precedentes na densidade dos dispositivos de armazenamento de dados, incluindo discos rígidos e memórias não-voláteis, além de uma série de outras possibilidades de aplicações nanotecnológicas. Entre as outras possibilidades de aplicação, a automontagem das nanopartículas poderá permitir a fabricação de tipos totalmente novos de células solares fotovoltaicas, a um custo mais baixo do que as atuais.
A automontagem significa que as estruturas de armazenamento de dados, como a superfície de um disco rígido, por exemplo, serão construídas de baixo para cima, a partir de nanopartículas, que serão capazes de se estruturar sem intervenção. Hoje elas são feitas de cima para baixo, com técnicas de fotolitografia que estão se aproximando de seus limites físicos. A densidade alcançável com essa tecnologia poderá, potencialmente, colocar o conteúdo de 250 DVDs na superfície de uma moeda de 1 centavo. Isso é possível porque esta tecnologia permite criar uma densidade de armazenamento de dados de 10 terabits por polegada quadrada - 1 terabit é equivalente a 1 trilhão de bits.
a
Unam essas inovações com o supercomputador pessoal da SGI, o monitor tridimensional e os sensores de captura e identificação de movimento do Project Natal do XBox e imaginem como vai ser o computador da próxima década. Atenção, designers! Novos campos de atuação à vista!
Nenhum comentário:
Postar um comentário