Científicos de Australia y China se han valido del poder duradero del oro para demostrar un nuevo tipo de disco óptico de alta capacidad que puede almacenar datos de forma segura durante más de 600 años.

La tecnología podría ofrecer una solución más rentable y sostenible para el problema global del almacenamiento de datos al tiempo que permite el giro crítico de Big Data a Long Data. abriendo nuevos reinos de descubrimiento científico.

La reciente explosión de Big Data y almacenamiento en la nube ha llevado a una explosión paralela en los centros de datos hambrientos de energía. Estos centros no solo consumen cantidades colosales de energía, que consumen alrededor del 3 por ciento del suministro de electricidad del mundo, sino que dependen en gran medida de unidades de disco duro que tienen una capacidad limitada (hasta 2 TB por disco) y una vida útil (hasta dos años).

Ahora los científicos de la Universidad RMIT en Melbourne, Australia, y el Instituto de Tecnología de Wuhan, Porcelana, han utilizado nanomateriales de oro para demostrar un disco óptico de próxima generación con hasta 10 TB de capacidad (un salto de almacenamiento del 400%) y una vida útil de seis siglos.

La tecnología podría mejorar radicalmente la eficiencia energética de los centros de datos, utilizando 1000 veces menos energía que un centro de disco duro, al requerir mucho menos enfriamiento y eliminar la tarea de gran consumo de energía de la migración de datos cada dos años. Los discos ópticos también son intrínsecamente mucho más seguros que los discos duros.

Investigador principal, El distinguido profesor de la Universidad RMIT, Min Gu, dijo que la investigación allana el camino para el desarrollo de centros de datos ópticos para abordar tanto el desafío del almacenamiento de datos en el mundo como para respaldar la próxima revolución de Long Data.

"Todos los datos que generamos en la era de Big Data (más de 2,5 trillones de bytes al día) deben almacenarse en algún lugar, pero nuestras tecnologías de almacenamiento actuales se desarrollaron en diferentes épocas, "Dijo Gu.

"Si bien la tecnología óptica puede ampliar la capacidad, los discos ópticos más avanzados desarrollados hasta ahora tienen una vida útil de solo 50 años.

“Nuestra técnica puede crear un disco óptico con la mayor capacidad de cualquier tecnología óptica desarrollada hasta la fecha y nuestras pruebas han demostrado que durará más de medio milenio.

"Si bien se necesita más trabajo para optimizar la tecnología, y estamos ansiosos por asociarnos con colaboradores industriales para impulsar la investigación, sabemos que esta técnica es adecuada para la producción en masa de discos ópticos, por lo que el potencial es asombroso".

El mundo está pasando de Big Data a Long Data, que permite descubrir nuevos conocimientos a través de la extracción de conjuntos de datos masivos que capturan los cambios en el mundo real durante décadas y siglos.

Autor principal, Investigador principal Dr. Qiming Zhang de la Facultad de Ciencias de RMIT, dijo que la nueva tecnología podría ampliar los horizontes de investigación al ayudar a promover el aumento de Long Data.

"Long Data ofrece una oportunidad sin precedentes para nuevos descubrimientos en casi todos los campos, desde la astrofísica hasta la biología, de las ciencias sociales a las empresas, pero no podemos desbloquear ese potencial sin abordar el desafío del almacenamiento, "Dijo Zhang.

"Por ejemplo, para estudiar la mutación de un solo árbol genealógico humano, Se requieren 8 terabytes de datos para analizar los genomas en 10 generaciones. En astronomía, el radiotelescopio Square Kilometer Array (SKA) produce 576 petabytes de datos brutos por hora.

Mientras tanto, la iniciativa Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) para 'mapear' el cerebro humano está manejando datos medidos en yottabytes, o un billón de terabytes.

"Estas enormes cantidades de datos tienen que durar generaciones para ser significativas. Desarrollar dispositivos de almacenamiento con alta capacidad y larga vida útil es esencial, para que podamos darnos cuenta del impacto que la investigación que utiliza Long Data puede tener en el mundo ".

La novedosa técnica detrás de la tecnología, desarrollada durante cinco años, combina nanomateriales de oro con un material de vidrio híbrido que tiene una resistencia mecánica excepcional.

La investigación avanza en un trabajo pionero anterior de Gu y su equipo que rompió el límite óptico aparentemente irrompible de blu-ray y permitió que los datos se almacenaran en todo el espectro de rayos de luz visible.

Cómo funciona

Los investigadores han demostrado una memoria de datos larga óptica en una nueva matriz de vidrio híbrido nanoplásmico, diferente a los materiales convencionales utilizados en los discos ópticos.

El vidrio es un material muy duradero que puede durar hasta 1000 años y se puede utilizar para almacenar datos, pero tiene una capacidad de almacenamiento limitada debido a su inflexibilidad.

El equipo combinó el vidrio con un material orgánico, reduciendo a la mitad su vida útil pero aumentando radicalmente la capacidad.

Para crear la matriz de vidrio híbrido nanoplásmico, nanobarras de oro se incorporaron en un compuesto de vidrio híbrido, conocida como cerámica orgánica modificada.

Los investigadores eligieron el oro porque, como el vidrio, es robusto y muy duradero. Las nanopartículas de oro permiten que la información se registre en cinco dimensiones:las tres dimensiones en el espacio más el color y la polarización.

La técnica se basa en un proceso sol-gel, que utiliza precursores químicos para producir cerámicas y vidrios con mayor pureza y homogeneidad que los procesos convencionales.