¿500 TB en un CD? Así es esta nueva y loca tecnología láser

El almacenamiento es cada vez más denso y barato. Los discos duros ya superan los 18 TB de capacidad, y las tarjetas de memoria y pendrives cada vez tienen más gigas. Sin embargo, el almacenamiento a largo plazo sigue siendo un problema en según qué situaciones, ya que los SSD mueren si no se usan, y los discos duros de alta capacidad son caros. Por ello, un grupo de investigadores ha creado una nueva forma de almacenar datos con una densidad y durabilidad impensables hasta hace poco.

Este nuevo sistema ha sido desarrollado por Yuhao Lei y Peter G. Kazansky, de la Universidad de Southampton. El sistema hace uso de nanoestructuras de alta densidad de cristal de sílice. Esas estructuras son capaces de almacenar datos ópticos en cinco dimensiones (5D), con una densidad 10.000 superior a la de los discos Blu-ray, que son los más densos en la actualidad en formato óptico.

500 TB de datos en un solo disco

Este formato de alta densidad puede ser ideal a la hora de almacenar información a largo plazo para archivos nacionales de documentos, museos, bibliotecas u organizaciones privadas. Para almacenamiento en la nube, donde se necesita que los archivos sean accesibles más rápidamente, no estarían recomendados.

El sistema de escritura de datos está basado en dos dimensiones ópticas más tres dimensiones espaciales. Con ello, se pueden escribir 1 millón de voxels por segundo, que es equivalente a 230 KB de datos por segundo. Así lucen 5 GB de datos almacenados con este sistema:

cristal silice 5d

Este no es el primer caso en el que se consigue almacenar información en materiales transparentes. Sin embargo, escribirlos de manera rápida y con una densidad óptima para usarla en el mundo real se había convertido en el mayor inconveniente para su extensión masiva. Para solucionarlo, los investigadores usaron láser de femtosegundo de alta repetición para crear pequeños huecos que contenían una única estructura similar a una nanolamela con unas dimensiones de 500 por 50 nanómetros cada uno.

Así, en lugar de usar el láser para escribir directamente en el cristal, los investigadores aprovecharon la luz para hacer uso de un fenómeno llamado mejora de campo cercano. Con ella, la estructura similar a una nanolamela es creada usando pulsos de luz muy débiles, logrando minimizar el daño causado por la temperatura, que es uno de los mayores inconvenientes que encontraban con diseños previos.

El concepto de cinco dimensiones puede sonar raro, pero los investigadores lo explican con sencillez. Como las nanoestructuras son anisotrópicas, producen birrefringencia, la cual puede caracterizarse por la orientación del eje lento de luz, siendo esta la cuarta dimensión, que se corresponde con la orientación de la estructura similar a la nanolamela. La quinta dimensión es la fuerza del retardo, definida por el tamaño de la nanoestructura.

Según sus creadores, el sistema de almacenamiento puede llegar a resistir temperaturas de 1.000 ºC, y durar hasta 13.800 millones de años a temperatura ambiente sin degradarse. La durabilidad de los discos actuales es mucho menor, ya que pueden empezar a fallar en cuestión de décadas.

Ahora están centrados en mejorar la velocidad

Gracias a este sistema, se pueden escribir decenas de gigas de datos en un tiempo razonable. Los investigadores grabaron 5 GB de texto en un disco de cristal de sílice, con una lectura de casi el 100% de precisión. Cada voxel almacena cuatro bits de información, y cada dos voxels encontramos un carácter de texto. Con ese sistema, se pueden llegar a almacenar 500 TB de datos por disco.

El tiempo de grabación es el principal inconveniente. Sin embargo, los investigadores afirman que, con mejoras en el sistema que permitan escritura en paralelo, es posible escribir esos 500 TB de datos en sólo 60 días, a razón de 8,33 TB por día, o unos 100 MB/s.

Fuente > OSA

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