Há muitas maneiras de armazenar dados – digitalmente, em um disco rígido ou usando tecnologia de armazenamento analógico, por exemplo, como um holograma. Na maioria dos casos, é tecnicamente bastante complicado criar um holograma:normalmente é utilizada tecnologia laser de alta precisão para isso.



No entanto, se o objectivo for simplesmente armazenar dados num objecto físico, então a holografia pode ser feita facilmente, como foi agora demonstrado na TU Wien:Uma impressora 3D pode ser usada para produzir um painel de plástico normal no qual um código QR podem ser armazenados, por exemplo. A mensagem é lida por meio de raios terahertz – radiação eletromagnética invisível ao olho humano.

A pesquisa é publicada na revista Scientific Reports .

O holograma como dispositivo de armazenamento de dados

Um holograma é completamente diferente de uma imagem comum. Numa imagem comum, cada pixel tem uma posição claramente definida. Se você arrancar um pedaço da imagem, parte do conteúdo será perdida.

Num holograma, contudo, a imagem é formada por contribuições de todas as áreas do holograma simultaneamente. Se você retirar um pedaço do holograma, o resto ainda poderá criar a imagem completa (embora talvez uma versão mais desfocada). Com o holograma, a informação não é armazenada pixel por pixel, mas sim, toda a informação é espalhada por todo o holograma.

“Aplicamos este princípio a feixes de terahertz”, diz Evan Constable, do Instituto de Física do Estado Sólido da TU Wien. “São raios eletromagnéticos na faixa de cerca de cem a vários milhares de gigahertz, comparáveis ​​à radiação de um telefone celular ou de um forno de micro-ondas – mas com uma frequência significativamente mais alta”.

Essa radiação terahertz é enviada para uma fina placa de plástico. Esta placa é quase transparente aos raios terahertz, mas possui um índice de refração maior que o do ar circundante, portanto, em cada ponto da placa, ela altera um pouco a onda incidente. “Uma onda emana então de cada ponto da placa, e todas essas ondas interferem umas nas outras”, diz Constable. "Se você ajustou a espessura da placa da maneira certa, ponto por ponto, então a superposição de todas essas ondas produz exatamente a imagem desejada."

É semelhante a atirar muitas pedrinhas num lago de uma forma calculada com precisão, de modo que as ondas de água de todas essas pedras formem um padrão geral de ondas muito específico.

Um pedaço de plástico barato como unidade de armazenamento de alta tecnologia para itens valiosos

Desta forma, foi possível codificar um endereço de carteira Bitcoin (composto por 256 bits) num pedaço de plástico. Ao brilhar raios terahertz com o comprimento de onda correto através desta placa de plástico, é criada uma imagem de raio terahertz que produz exatamente o código desejado. “Desta forma, é possível armazenar com segurança um valor de dezenas de milhares de euros num objeto que custa apenas alguns cêntimos”, afirma Constable.

Para que a placa gere o código correto, primeiro é preciso calcular a espessura que a placa deve ter em cada ponto, para que ela altere a onda terahertz exatamente da maneira certa. Constable e seus colaboradores disponibilizaram gratuitamente o código para obtenção desse perfil de espessura no GitHub.

“Depois de ter esse perfil de espessura, tudo que você precisa é de uma impressora 3D comum para imprimir a placa e você terá as informações desejadas armazenadas holograficamente”, explica Constable. O objetivo do trabalho de pesquisa não era apenas tornar possível a holografia com ondas terahertz, mas também demonstrar quão bem a tecnologia para trabalhar com essas ondas progrediu e como precisamente esta faixa ainda incomum de radiação eletromagnética já pode ser usada hoje.

Mais informações: E. Constable et al, Codificação de bits holográficos terahertz com uma placa de fase impressa em 3D gerada por computador, Relatórios Científicos (2024). DOI:10.1038/s41598-024-56113-2
Fornecido pela Universidade de Tecnologia de Viena