Armazenamento de dados de alta densidade aumenta o desempenho e a sustentabilidade

Um novo material para armazenamento de dados de alta densidade pode ser apagado e reciclado de uma forma mais eficiente e sustentável, constituindo uma potencial alternativa às unidades de disco rígido, às unidades de estado sólido e à memória flash no futuro.

O polímero de baixo custo armazena dados sob a forma de “amolgadelas”, criando um código minúsculo em padrões, com as amolgadelas com apenas nanómetros de tamanho – prometendo armazenar mais dados do que as típicas unidades de disco rígido.

O novo polímero do Laboratório Chalker da Universidade de Flinders, cuja informação pode ser apagada em segundos através de curtas rajadas de calor e reutilizada várias vezes, é descrito num novo artigo importante publicado na prestigiada revista internacional Advanced Science.

“Esta investigação revela o potencial de utilização de polissulfetos simples e renováveis no armazenamento mecânico de dados por sonda, oferecendo uma alternativa potencial de menor energia, maior densidade e mais sustentável às tecnologias atuais”, afirma a primeira autora e candidata a doutoramento Abigail Mann, da Faculdade de Ciências e Engenharia da Universidade de Flinders.

Fabricados a partir de materiais de baixo custo, enxofre e diciclopentadieno, os investigadores utilizaram um microscópio de força atómica e um instrumento de sonda de varrimento para fazer e ler as indentações.

O autor sénior, Justin Chalker, afirma que o desenvolvimento é o mais recente exemplo de polímeros da nova era capazes de fazer a diferença numa vasta gama de indústrias.

Era dos grandes volumes de dados e da IA

“A era dos grandes volumes de dados e da inteligência artificial está a impulsionar cada vez mais a procura de soluções de armazenamento de dados”, afirma o Professor Chalker, sublinhando que “são necessárias novas soluções para as necessidades crescentes de computação e armazenamento de dados da era da informação”.

“Estão a ser procuradas alternativas às unidades de disco rígido, às unidades de estado sólido e à memória flash, que estão limitadas por limites de densidade de dados – ou pela quantidade de informação que podem armazenar numa determinada área ou volume”, acrescenta.

Utilizando o método, a equipa de química de polímeros da Universidade de Flinders demonstrou densidades de armazenamento de dados que excedem as típicas unidades de disco rígido.

O método de química de polímeros permitiu que a escrita, a leitura e o apagamento de dados fossem repetidos muitas vezes, o que é importante na computação e no armazenamento de dados.

O conceito de armazenamento de dados sob a forma de entalhes na superfície dos materiais já foi explorado anteriormente por gigantes da informática como a IBM, a LG Electronics e a Intel. Embora esta estratégia de armazenamento mecânico de dados tenha proporcionado algumas demonstrações e inovações muito prometedoras no domínio do armazenamento, os requisitos energéticos, os custos e a complexidade dos materiais de armazenamento de dados são alguns dos obstáculos à comercialização da tecnologia.

Os investigadores principais, Pankaj Sharma e Christopher Gibson, afirmam que o polímero Flinders responde a estes desafios com a sua estrutura física única, que permite que a força mecânica codifique os dados através de uma reentrância, e uma estrutura química que permite a rápida reorganização do polímero após aquecimento para apagar essa indentação.

“O baixo custo dos blocos de construção (enxofre e diciclopentadieno) é uma caraterística atrativa que pode apoiar o desenvolvimento futuro do polímero em aplicações de armazenamento de dados”, acrescenta o candidato a doutoramento do Chalker Lab, Samuel Tonkin.

O artigo, ‘Probe-Based Mechanical Data Storage on Polymers Made by Inverse Vulcanization’ (2024) de Abigail K Mann, Samuel J Tonkin, Pankaj Sharma, Christopher T Gibson e Justin M Chalker foi publicado na Advanced Science (Wiley). DOI: 10.1002/advs.202409438