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Esses “Cristais de Memória” Podem Resolver a Crise de Armazenamento de Dados

Uma potencial solução para o armazenamento massivo de dados foi descoberta cerca de 27 anos atrás, pelo físico Peter Kazansky, e empresas de tecnologia estão empenhadas em descobrir qual a viabilidade dela.

A resposta para o problema do século está em um disco de vidro. Por meio de redemoinhos com perfurações minúsculas gravadas na superfície, é possível fazer uma leitura de forma muito parecida com os dados transmitidos por fibra óptica.

De forma mais clara, o método faz com que dados sejam gravados em estruturas microscópicas, os voxels (pixels tridimensionais), que podem variar em orientação, posição e intensidade da luz. Isso permite que informações sejam registradas e armazenadas em cinco dimensões ao invés de três, como é feito atualmente. A leitura desses dados é feita por meio de um microscópio óptico especializado, capaz de interpretar variações de luz e convertê-las em dados digitais.

Além de possuírem maior capacidade de armazenamento — na teoria, suportam até 360 terabytes em um disco de vidro de 5 polegadas — os cristais de memória também se destacam pela eficiência energética, pois consomem energia apenas no processo de escrita dos dados, diferente dos data centers convencionais que demandam energia contínua para manter os dados.

Em fevereiro de 2026, a Microsoft publicou um artigo na revista Nature anunciando o armazenamento de dados em vidro de borossilicato, o mesmo utilizado em utensílios de cozinha. A principal vantagem está no custo significativamente mais baixo desse tipo de vidro, o que torna a solução mais viável do ponto de vista econômico. A única ressalva é a necessidade de manter os discos em recipientes resistentes, já que, por se tratar de vidro, estão sujeitos a quebras.

Como tudo começou

A possibilidade de gravar dados em vidro se tornou real após uma descoberta inesperada feita por cientistas no Japão, em 1999. Entre eles, estava Peter Kazansky.

No laboratório de optoeletrônica da Universidade de Kyoto, os estudiosos tentavam escrever em vidro utilizando lasers ultrarrápidos de femtossegundos, isto é, que emitem pulsos de luz a cada quadrilionésimo de segundo. O que eles não esperavam é que, ao invés da luz refletir, ela fosse criar fissuras no vidro.

Em geral, o processo resultaria em espalhamento de luz, fenômeno descrito pela Dispersão de Rayleigh, na qual pequenas estruturas desviam a luz de forma dependente do comprimento de onda. No entanto, os testes revelaram nanoestruturas internas no vidro de sílica, formadas por microexplosões induzidas por laser.

Esses orifícios (ou redemoinhos) de luz são cerca de mil vezes menores que a espessura do cabelo humano, portanto, quase imperceptíveis ao olho humano. A partir deles, surgiu a primeira prova de que luz pode ser usada para imprimir padrões complexos em materiais transparentes — e essa descoberta pode ser a solução para o armazenamento massivo de dados.

Reprodução/SPhotonixMáquina gravando em vidro à laser

Por que o armazenamento de dados é um problema?

A empresa de análises IDC prevê que, até 2028, a humanidade irá gerar coletivamente 394 trilhões de zettabytes de informações anualmente. Atualmente, os dados são processados e alojados em data centers enormes, que consomem uma quanidade alta de energia (cerca de 1,5% da demanda mundial de eletricidade).

Qualquer ação na internet, como assistir a um vídeo, enviar um email, conversar com um chatbot de IA e até mesmo utilizar equipamentos de casa inteligente, gera diversos dados, e eles não pesam pouco. A demanda por esses recursos físicos, no entanto, está se tornando insaciável: data centers consomem quantidades massivas de eletricidade, água e materiais, além de gerar toneladas de emissões de CO₂.

Com o surgimento da inteligência artificial, a demanda por energia ficou ainda maior, já que grande parte da energia consumida resulta de dados quentes: informações que precisam estar disponíveis instantaneamente.

Uma solução já utilizada para essa sobrecarga é a fita magnética, armazenada nos próprios data centers ou em bibliotecas especializadas. Essas estruturas podem ser mantidas em temperaturas ambientes de até 25°, porém elas precisam ser substituídas a cada 10 ou 20 anos devido à sua degradação.

Alternativas como o armazenamento de informações em DNA também vêm sendo exploradas. Em teoria, apenas um grama de DNA poderia armazenar até 250 petabytes de dados por milhares de anos, e a conversão de bytes em sequências de bases nitrogenadas é considerada relativamente simples.

O processo de leitura, no entanto, ainda é muito caro. Os cristais de memória se apresentam como um concorrente direto, mas o DNA pode ser mais vantajoso por sua durabilidade — tecnologias deixam de existir, o DNA não.

Em 2016, a Microsoft anunciou ter armazenado 200 MB em DNA, incluindo a Declaração Universal dos Direitos Humanos em mais de 100 idiomas. Em 2020, a empresa se uniu a outras para fundar a Aliança de Armazenamento de Dados em DNA.

SPhotonix

Kazansky se uniu ao seu filho para fundarem, em 2024, a SPhotonix, com o objetivo de comercializar a ideia. A companhia completou uma rodada de financiamento de US$ 4,5 milhões recentemente, e está em contato com empresas de tecnologia para testar alguns protótipos nos próximos dois anos.

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