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- Pesquisadores desenvolveram moléculas que podem armazenar até 100 vezes mais dados em discos rígidos menores que um selo postal.
- O avanço pode beneficiar centros de dados com alta capacidade de armazenamento e desempenho elevado.
- Embora ainda precise de resfriamento a temperaturas muito baixas, a tecnologia está mais próxima de aplicações comerciais em grande escala.
- O uso de elementos de terra rara e a organização precisa das moléculas maximizam o desempenho magnético dessas novas unidades de armazenamento.
Uma pesquisa de químicos da Universidade Nacional da Austrália (ANU) e da Universidade de Manchester, no Reino Unido, busca uma nova molécula. O objetivo é criar um disco rígido superpequeno, menor que um selo. Este novo dispositivo promete guardar até 100 vezes mais dados que os modelos atuais, o que pode mudar o cenário do Armazenamento de dados digitais.
A descoberta, publicada na revista científica Nature, representa um grande avanço para a tecnologia. Um dos destaques é a capacidade de resfriar a molécula a cerca de -173 °C. Essa temperatura é similar ao frio das noites na superfície da Lua, demonstrando o desafio técnico envolvido. Com essa inovação, cientistas preveem discos rígidos que podem armazenar incríveis três terabytes de dados por centímetro quadrado.
Nicholas Chilton, professor da ANU e coautor do estudo, explicou o potencial. Ele comparou o espaço de um HD do tamanho de um selo postal. Esse pequeno disco poderia guardar o equivalente a 40 mil cópias de CDs ou meio milhão de vídeos curtos. O professor ressaltou que o ímã de molécula única consegue manter sua memória magnética em até 100 Kelvin, o que é cerca de -173 graus Celsius.
Ele também destacou que esse patamar é um progresso significativo. O recorde anterior era de 80 Kelvin, aproximadamente -193 graus Celsius. Essa melhora na temperatura de operação é um passo importante para tornar a tecnologia mais acessível.
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Os pesquisadores desenvolveram ímãs de molécula única. Esse método de armazenamento é parecido com o dos discos rígidos magnéticos que usamos hoje. A diferença é que esses ímãs funcionam de forma individual e são muito pequenos. Por isso, eles podem ser usados em áreas que exigem uma performance elevada.
Em materiais magnéticos tradicionais, as informações ficam em partes do disco. Essas partes são feitas de vários átomos que trabalham juntos. Já a nova molécula permite guardar informações de um jeito único, em cada molécula, o que aumenta muito a quantidade de dados. Essa característica é fundamental para alcançar a alta densidade de armazenamento de dados.
O professor Chilton comentou que, mesmo precisando de resfriamento abaixo da temperatura ambiente, a tecnologia agora funciona bem acima da temperatura do nitrogênio líquido, que é de 77 Kelvin (-196 graus Celsius) e é fácil de conseguir. Isso significa que, embora não vejamos esse tipo de armazenamento em celulares tão cedo, ele se torna mais viável para grandes centros de dados. A integração de agentes de IA em empresas, por exemplo, exige esse tipo de capacidade.
A chave para o bom desempenho desses ímãs está em um elemento de terra rara: o disprósio. Esse elemento é colocado entre dois átomos de nitrogênio, quase em linha reta. Essa organização maximiza o desempenho magnético da molécula.
Um desafio ainda é a temperatura de operação. Apesar de funcionar a -173 °C, a tecnologia ainda não opera em temperaturas mais comuns, como as de um congelador doméstico. Empresas com grandes data centers, como o Google, poderiam usar nitrogênio líquido para resfriar esses ímãs de molécula única e viabilizar a tecnologia. A demanda por novos servidores de IA da NVIDIA, por exemplo, poderia ser atendida com esse tipo de infraestrutura.
Por enquanto, essa tecnologia não estará disponível para usos comuns, como em celulares ou computadores pessoais. A pesquisa na ANU desenvolveu uma abordagem teórica para simular o comportamento magnético da molécula. Eles usaram apenas as equações fundamentais da mecânica quântica. Isso ajudou a explicar por que esse ímã molecular tem um desempenho tão superior em comparação com designs anteriores.
Enquanto ímãs de moléculas únicas trabalham em uma escala minúscula, estruturas magnéticas gigantes podem ser a chave para a energia do futuro. Essa pesquisa contínua no campo do magnetismo e hardware mostra como o desenvolvimento de novos materiais pode revolucionar o modo como guardamos e acessamos informações.
Este conteúdo foi auxiliado por Inteligência Artificial, mas escrito e revisado por um humano.
