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  • O menor disco rígido até o momento grava informações átomo por átomo
    p Varredura STM (96 nm de largura, 126 nm de altura) da memória de 1 kB, escrito em uma seção de 'On the Origin of Species' por Charles Darwin (sem marcação de texto). Crédito:Ottelab / TUDelft

    p Todos os dias, a sociedade moderna cria mais de um bilhão de gigabytes de novos dados. Para armazenar todos esses dados, é cada vez mais importante que cada bit ocupe o mínimo de espaço possível. Uma equipe de cientistas do Instituto Kavli de Nanociência da Universidade de Delft reduziu o armazenamento ao limite máximo:eles armazenaram um kilobyte (8, 000 bits) representando cada bit pela posição de um único átomo de cloro. "Em teoria, esta densidade de armazenamento permitiria que todos os livros já criados por humanos fossem escritos em um único selo postal, "diz o cientista-chefe Sander Otte. Eles alcançaram uma densidade de armazenamento de 500 Terabits por polegada quadrada (Tbpsi), 500 vezes melhor do que o melhor disco rígido comercial disponível atualmente. p Sua equipe relata sobre este desenvolvimento em Nature Nanotechnology na segunda-feira, 18 de julho.

    p Feynman

    p Em 1959, o físico Richard Feynman desafiou seus colegas a projetar o mundo na menor escala possível. Em sua famosa palestra Há muito espaço no fundo, ele especulou que, se tivéssemos uma plataforma que nos permitisse organizar átomos individuais em um padrão ordenado exato, seria possível armazenar um pedaço de informação por átomo. Para homenagear o visionário Feynman, Otte e sua equipe codificaram uma seção da palestra de Feynman em uma área de 100 nanômetros de largura.

    p Quebra-cabeça deslizante

    p A equipe usou um microscópio de tunelamento de varredura (STM), que usa uma agulha afiada para sondar os átomos de uma superfície, um por um. Os cientistas podem usar essas sondas para empurrar os átomos. "Você poderia compará-lo a um quebra-cabeça deslizante, "Otte explica." Cada bit consiste em duas posições em uma superfície de átomos de cobre, e um átomo de cloro que podemos deslizar para frente e para trás entre essas duas posições. Se o átomo de cloro estiver na posição superior, há um buraco abaixo dele - nós o chamamos de um. Se o buraco estiver na posição superior e o átomo de cloro estiver na parte inferior, então o bit é zero. "Como os átomos de cloro estão rodeados por outros átomos de cloro, exceto perto dos buracos, eles se mantêm no lugar. É por isso que este método com buracos é muito mais estável do que métodos com átomos soltos, e mais adequado para armazenamento de dados.

    p Varredura STM (96 nm de largura, 126 nm de altura) da memória de 1 kB, escrito em uma seção de 'Há muito espaço na parte inferior' por Richard Feynman (com marcação de texto). Crédito:Ottelab / TUDelft

    p Códigos

    p Os pesquisadores de Delft organizaram sua memória em blocos de oito bytes (64 bits). Cada bloco tem um marcador, feito do mesmo tipo de orifícios que o raster de átomos de cloro. Inspirado nos códigos de barras quadrados pixelados (códigos QR), frequentemente usados ​​para digitalizar ingressos para aviões e shows, esses marcadores funcionam como códigos QR em miniatura que carregam informações sobre a localização precisa do bloco na camada de cobre. O código também indicará se um bloco está danificado, por exemplo, devido a algum contaminante local ou um erro na superfície. Isso permite que a memória seja facilmente ampliada para tamanhos muito grandes, mesmo que a superfície de cobre não seja totalmente perfeita.

    p Explicação da lógica de bits e marcadores atômicos. Crédito:Ottelab / TUDelft

    p Datacenters

    p A nova abordagem oferece excelentes perspectivas em termos de estabilidade e escalabilidade. Ainda, esse tipo de memória não deve ser esperado em datacenters em breve. Otte:"Em sua forma atual, a memória pode operar apenas em condições de vácuo muito limpas e em temperatura de nitrogênio líquido (77 K), portanto, o armazenamento real de dados em escala atômica ainda está um pouco distante. Mas, por meio dessa conquista, certamente demos um grande passo mais perto. "

    Um vídeo de animação explicando o mecanismo de armazenamento de dados atômicos. Crédito:Delft University of Technology



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