Princípios importantes
- Inovações recentes na tecnologia de armazenamento podem levar a discos rígidos muito maiores.
- O material grafeno é parte de uma nova abordagem para construir unidades de armazenamento mais densas.
- DNA é outro método possível para aumentar os discos rígidos que também duram muito tempo.
Prepare-se para discos rígidos muito maiores.
O material grafeno pode ser usado para armazenar muito mais dados em discos rígidos em comparação com os métodos atuais, descobriram pesquisadores da Universidade de Cambridge em um estudo recente. É uma das várias novas tecnologias que podem tornar possível colocar mais dados em unidades de disco rígido à medida que a demanda por armazenamento cresce.
"Novas aplicações tanto alimentam quanto demandam grandes conjuntos de dados", disse John Morris, diretor de tecnologia da fabricante de discos rígidos Seagate Technology, em entrevista por e-mail. "É por isso que os discos rígidos estão ficando mais espaçosos. Tudo o que você envia para a nuvem - suas fotos, vídeos, documentos pessoais e comerciais - reside em discos rígidos de capacidade cada vez maior."
Colocar mais em menos
Os discos rígidos (HDDs) apareceram pela primeira vez na década de 1950, mas seu uso como dispositivos de armazenamento em computadores pessoais só decolou a partir de meados da década de 1980. Eles se tornaram cada vez menores em tamanho e mais densos em termos de número de bytes armazenados. Embora as unidades de estado sólido sejam populares para dispositivos móveis, os HDDs continuam a ser usados para armazenar arquivos em computadores desktop, principalmente porque são relativamente baratos de produzir e comprar.
HDDs contêm dois componentes principais: pratos e uma cabeça. Os dados são escritos nos pratos usando uma cabeça magnética, que corre acima deles enquanto giram. O espaço entre a cabeça e o prato está diminuindo continuamente para permitir densidades mais altas.
Isso impulsionará ainda mais o desenvolvimento de novos discos rígidos de alta densidade de área.
Atualmente, os overcoats à base de carbono (COCs) - camadas usadas para proteger os pratos contra danos mecânicos e corrosão - ocupam uma parte significativa desse espaçamento. A densidade de dados dos HDDs quadruplicou desde 1990, e a espessura do COC foi reduzida de 12,5 nm para cerca de 3 nm, o que corresponde a um terabyte por polegada quadrada. Agora, os pesquisadores dizem que o grafeno, que é uma única camada de átomos dispostos em uma rede de favo de mel bidimensional, permite que eles aumentem a densidade.
Os pesquisadores de Cambridge substituíram os COCs comerciais por uma a quatro camadas de grafeno e testaram atrito, desgaste, corrosão, estabilidade térmica e compatibilidade com lubrificantes. Além de sua espessura imbatível, o grafeno cumpre todas as propriedades ideais de um revestimento HDD em proteção contra corrosão, baixo atrito, resistência ao desgaste, dureza, compatibilidade com lubrificantes e suavidade da superfície.
Grafeno permite uma redução de duas vezes no atrito e proporciona melhor corrosão e desgaste do que as soluções de última geração, afirmam os pesquisadores. Uma única camada de grafeno reduz a corrosão em 2,5 vezes.
Os cientistas de Cambridge transferiram grafeno para discos rígidos feitos de ferro-platina como camada de gravação magnética e testaram a gravação magnética assistida por calor (HAMR). Essa nova tecnologia permite um aumento na densidade de armazenamento aquecendo a camada de gravação a altas temperaturas.
Os COCs atuais não funcionam nessas altas temperaturas, mas o grafeno sim. O grafeno, combinado com o HAMR, pode superar os HDDs atuais, fornecendo uma densidade de dados sem precedentes superior a 10 terabytes por polegada quadrada, dizem os pesquisadores.
"Demonstrar que o grafeno pode servir como revestimento protetor para discos rígidos convencionais e que é capaz de suportar condições HAMR é um resultado muito importante ", Anna Ott do Cambridge Graphene Centre, uma das coautoras deste estudo, disse em um comunicado à imprensa. "Isso impulsionará ainda mais o desenvolvimento de novos discos rígidos de alta densidade de área."
DNA para armazenamento?
Graphene não é o único jogo na cidade quando se trata de inovações em armazenamento de dados. Os cientistas estão explorando a possibilidade de que o DNA possa ser usado para armazenar informações como filmes e músicas.
A tecnologia de armazenamento de DNA já existe, mas nunca foi transformada em um produto valioso para os consumidores. Isso pode mudar graças aos pesquisadores do Los Alamos National Laboratory, que recentemente desenvolveram um software, o Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), que traduz arquivos de dados da linguagem binária de zeros e aqueles que os computadores entendem no código que a biologia entende.
"O armazenamento de DNA pode atrapalhar a maneira como pensamos sobre o armazenamento de arquivos porque a retenção de dados é muito longa e a densidade de dados é muito alta", disse Bradley Settlemyer, pesquisador de Los Alamos, em um comunicado à imprensa. "Você pode armazenar todo o YouTube em sua geladeira em vez de hectares e hectares de data centers."
