“Memória molecular” é nova alternativa para armazenamento de dados

(http://pcworld.uol.com.br/noticias/2013/01/25/novas-moleculas-podem-cria-alternativas-de-alta-densidade-aos-hds)
Stephen Lawson, PCWorld EUA
Pesquisa pode levar a dispositivos capazes de armazenar até mil vezes mais informação que os HDs atuais no mesmo espaço

Um recente avanço nas pesquisas sobre armazenamento de dados pode nos levar a um novo tipo de dispositivo de estado sólido que poderá ser usado como um HD, mas será capaz de armazenar até 1.000 vezes mais informação.

Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por um cientista do MIT (Massachusetts Institute of Tecnology, nos EUA) descobriu uma nova forma de produzir “memória molecular”, que armazena os dados em moléculas individuais. Esta descoberta pode ajudar a levar a tecnologia dos laboratórios para os data centers, e reduzir seu custo de fabricação.

A chave para a descoberta é uma nova molécula desenvolvida por químicos do IISER, Insituto para Educação em Ciência e Pesquisas em Calcutá, na Índia. Ela permitiu que os pesquisadores criassem memória magnética usando menos camadas de material, o que a torna mais leve, mais barata e mais estável à temperatura ambiente.

Do ponto de vista dos consumidores e empresas, o fruto deste esforço pode ser um sistema de armazenamento capaz de comportar 1.000 Terabits por polegada quadrada de material, mil vezes mais do que o limite teórico da tecnologia de armazenamento usada nos HDs atuais.

Sistemas de armazenamento baseados na nova descoberta provavelmente não estarão no mercado em cinco anos, mas talvez em uma década, disse Jagadeesh Moodera, do MIT, que liderou a pesquisa. As descobertas, publicadas na última quarta-feira na edição online do jornal Nature, devem iniciar muitos outros projetos para desenvolver substâncias similares e refinar o design, disse ele.

“Agora sabemos, até certo ponto, que direção seguir”, disse Moodera.

A memória molecular armazena as informações em moléculas especiais, usando o estado magnético de cada uma delas para representar os zeros e uns dos dados binários. Esta técnica pode armazenar mais informações em menos espaço do que o usado pelos HDs atuais.

Dispositivos experimentais para memória molecular construídos anteriormente “ensanduichavam” a camada de moléculas usadas para armazenamento, chamada de isolante, entre duas camadas magneticamente carregadas chamadas de eletrodos ferromagnéticos. Mudar a orientação magnética relativa destes eletrodos muda a condutividade das moléculas no meio, e os dois estados de condutividade podem representar zeros e uns.

O que os pesquisadores do IISER descobriram foi um novo tipo de molécula que pode ter sua condutividade alterada com apenas um eletrodo ferromagnético. Isso significa que a segunda camada pode ser um eletrodo metálico comum.

O eletrodo metálico é mais barato que o ferromagnético, mas também pode detectar as mudanças no estado individual de cada molécula de armazenamento. Como resultado, ele pode substituir os sensores que atualmente são usados nas cabeças de leitura dos discos rígidos para ler os dados armazenados no disco, disse Moodera.

O dispositivo de armazenamento resultante não teria partes móveis, mas teria a longa autonomia de escrita típica de um HD. A autonomia de escrita é o número de vezes que uma informação pode ser gravada em um dispositivo de armazenamento, e é muito maior em HDs do que na memória flash atual. Este é um dos fatores que tem impedido a adoção da memória flash em alguns setores da indústria.

As novas moléculas e técnicas de construção também permitiram à equipe de pesquisadores usar apenas uma camada de isolante, o que deve tornar mais fácil a produção de memória molecular. As iterações anteriores da tecnologia usavam cinco ou seis camadas de moléculas, que tinham de ser alinhadas umas com as outras para funcionar, o que aumentava o custo.

Além disso, os novos resultados levaram a maior estabilidade, então o sistema inteiro requer menos refrigeração, disse Moodera. Dispositivos de memória molecular construídos anteriormente em laboratórios precisavam ser mantidos a quase zero Kelvin, ou zero absoluto (-273 Celsius). Mas o novo dispositivo pode funcionar a 0 Celsius, o ponto de congelamento da água. Este salto na temperatura deixa Moodera confiante de que, com novas melhorias, tais dispositivos possam eventualmente operar dentro dos requisitos de departamentos de TI, que tipicamente exigem a sobrevivência dos dados a temperaturas de até 100 Celsius, o ponto de ebulição da água.

Com financiamento suficiente, mais pesquisas ao longo dos próximos anos podem resultar em novos tipos de moléculas – as desenvolvidas no IISER são fragmentos de moléculas de grafeno – e formas de lidar com elas sem dissolvê-las, já que tendem a ser mais frágeis que os elementos usados na produção dos dispositos de armazenamento atuais, disse Moodera.

Enquanto isso, o tradicional design de discos rígidos ainda pode render mais densidade do que os cientistas acreditavam ser possível, disse ele. A demanda deve alavancar a exploração de novos métodos e tecnologias em todos os tipos de armazenamento.

“Quando você vê algo, encontra a solução para o problema”, disse Moodera.

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