5D: o novo método de gravação a laser com armazenamento de 500 TB

Na última semana, surgiu a tecnologia 5D, um novo método de gravação a laser com armazenamento de 500 TB, ou seja, cerca de 10 mil vezes a mais que os discos de Blu-ray, em uma mídia no formato de CD.

Para alcançar tal quantidade de armazenamento, os cientistas da Universidade de Southampton, na Inglaterra, utilizaram lasers de alta velocidade para produzir nanoestruturas de alta densidade em vidros de dióxido de silício.

Essas pequenas estruturas podem ser utilizadas para armazenamento óptico de dados de cinco dimensões (5D) a longo prazo, sendo 10 mil vezes mais densas que a tecnologia de armazenamento óptico do Blu-ray.

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No armazenamento óptico 5D, cada arquivo utiliza três camadas de pontos em nano escala. A orientação, posição e tamanho dos pontos nas três dimensões padrões as transforam em cinco dimensões. Os pontos alteram a polarização da passagem de luz através do disco, cuja leitura é feita por um microscópio e um polarizador.

Essas pequenas estruturas podem ser utilizadas para armazenamento óptico de dados de cinco dimensões (5D) a longo prazo, sendo 10 mil vezes mais densas que a tecnologia de armazenamento óptico do Blu-ray.

“Pessoas e instituições estão gerando conjuntos de dados cada vez maiores, o que, portanto, cria uma demanda desesperada por formas mais eficientes de armazenamento de dados com uma alta capacidade, baixo consumo de energia e maior tempo de vida”, afirmou o pesquisador Yuhao Lei, da Universidade de Southampton.

Segundo Lei, os sistemas baseados em nuvem são desenvolvidos para o armazenamento provisório de dados, mas, por outro lado, o 5D em formato de CD pode ser mais útil para o armazenamento de dados a longo prazo.

De acordo com Lei e seus colegas, no estudo publicado pela revista científica Optica, o novo método de gravação de dados engloba duas dimensões ópticas mais três dimensões espaciais.

Sendo assim, com essa nova técnica, é possível gravar dados em mais de 1 milhão de voxels por segundo, o que equivale a 230 KB/s de dados.

5D já havia testado no passado 

Em 2016, cientistas da Universidade de Southampton tentaram desenvolver o método de gravação 5D, mas diversos problemas atrapalharam a difusão da tecnologia.

À época, o protótipo 5D apresentava lentas taxas de gravação e os discos não suportavam altas temperaturas.

Com o novo projeto, para resolver o problema da velocidade, os cientistas utilizaram lasers de femtossegundos com uma alta taxa de repetição. Com isso, em vez de gravar os dados diretamente no vidor do disco, o laser produziu um fenômeno chamado aprimoramento de campo aproximado, que cria pequenas estruturas através de pulsos de uma luz mais fraca.

Esse processo pode ser usado para aprimorar os vácuos circulares gerados por uma micro explosão de pulso único.

Segundo Yuaho Lei, essa técnica “minimizou os danos termais que, anteriormente, foram problemáticos em outros procedimentos que utilizaram lasers com altas taxas de repetição”.

Além disso, com a nova técnica, os pesquisadores conseguiram gravar 5 GB de arquivos de texto em um disco do tamanho de um CD convencional com quase 100% de precisão de leitura.

No entanto, com a densidade de gravação disponível nesse método, seria possível armazenar 500 TB de dados em cerca de 60 dias.

Atualmente, os pesquisadores trabalham para aumentar a velocidade de gravação do novo método, bem como tornar a tecnologia utilizável fora dos laboratórios.

A pesquisa foi financiada pelo Conselho de Pesquisa Científica Europeu e pela Microsoft, através do Project Silica.