Desde teléfonos inteligentes hasta supercomputadoras, La creciente necesidad de dispositivos más pequeños y de mayor eficiencia energética ha hecho que el almacenamiento de datos de mayor densidad sea una de las búsquedas tecnológicas más importantes.

Ahora, los científicos de la Universidad de Manchester han demostrado que almacenar datos con una clase de moléculas conocidas como imanes de una sola molécula es más factible de lo que se pensaba.

La investigación, dirigido por el Dr. David Mills y el Dr. Nicholas Chilton, de la Facultad de Química, se publica en Naturaleza . Muestra que la histéresis magnética, un efecto de memoria que es un requisito previo para cualquier almacenamiento de datos, es posible en moléculas individuales a -213 ° C. Esto está extremadamente cerca de la temperatura del nitrógeno líquido (-196 ° C).

El resultado significa que el almacenamiento de datos con moléculas individuales podría convertirse en una realidad porque los servidores de datos podrían enfriarse usando nitrógeno líquido relativamente barato a -196 ° C en lugar de helio líquido mucho más caro (-269 ° C). La investigación proporciona una prueba de concepto de que dichas tecnologías podrían lograrse en un futuro próximo.

El potencial para el almacenamiento de datos moleculares es enorme. Para ponerlo en un contexto de consumidor, Las tecnologías moleculares podrían almacenar más de 200 terabits de datos por pulgada cuadrada; eso es 25, 000 GB de información almacenada en algo aproximadamente del tamaño de una moneda de 50 peniques, en comparación con el último iPhone 7 de Apple con un almacenamiento máximo de 256 GB.

Los imanes de una sola molécula muestran un efecto de memoria magnética que es un requisito para cualquier almacenamiento de datos y las moléculas que contienen átomos de lantánidos han exhibido este fenómeno a las temperaturas más altas hasta la fecha. Los lantánidos son metales de tierras raras que se utilizan en todas las formas de dispositivos electrónicos cotidianos, como teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles. El equipo logró sus resultados utilizando el elemento lantánido disprosio.

El Dr. Chilton dice:'Esto es muy emocionante, ya que la histéresis magnética en moléculas individuales implica la capacidad de almacenamiento de datos binarios. El uso de moléculas individuales para el almacenamiento de datos podría, en teoría, proporcionar una densidad de datos 100 veces mayor que las tecnologías actuales. Aquí nos estamos acercando a la temperatura del nitrógeno líquido, lo que significaría que el almacenamiento de datos en moléculas individuales se vuelve mucho más viable desde un punto de vista económico ”.

Las aplicaciones prácticas del almacenamiento de datos a nivel molecular podrían dar lugar a discos duros mucho más pequeños que requieran menos energía, lo que significa que los centros de datos de todo el mundo podrían ser mucho más eficientes energéticamente.

Por ejemplo, Google cuenta actualmente con 15 centros de datos en todo el mundo. Procesan una media de 40 millones de búsquedas por segundo, resultando en 3.5 mil millones de búsquedas por día y 1.2 billones de búsquedas por año. Para lidiar con todos esos datos, en julio del año pasado, Se informó que Google tenía aproximadamente 2,5 millones de servidores en cada centro de datos y es probable que ese número aumente.

Algunos informes dicen que la energía consumida en tales centros podría representar hasta el 2 por ciento de las emisiones totales de gases de efecto invernadero del mundo. Esto significa que cualquier mejora en el almacenamiento de datos y la eficiencia energética también podría tener enormes beneficios para el medio ambiente y aumentar enormemente la cantidad de información que se puede almacenar.

El Dr. Mills agrega:'Este avance eclipsa el récord anterior que se situó en -259 ° C, y tomó casi 20 años de esfuerzo de investigación alcanzarlo. Ahora estamos enfocados en la preparación de nuevas moléculas inspiradas en el diseño de este artículo. Nuestro objetivo es alcanzar temperaturas de funcionamiento aún más altas en el futuro, idealmente funcionando por encima de las temperaturas del nitrógeno líquido. '