La nanotecnología multiplica el almacenamiento de datos digitales

Una nueva técnica permite aumentar exponencialmente la capacidad de un disco duro reeditable. El sistema consiste en construir una especie de ábaco nanoscópico y aprovechar los huecos que dejan los átomos de cloro sobre una superficie. 

Un nuevo descubrimiento científico puede convertirse en breve en una auténtica revolución en el mundo del almacenaje de datos digitales. Es lo que ha logrado el equipo liderado por Sander Otte con una innovadora técnica piubliocada en Nature Nanotechnology y que, en resumen, aprovecha la nanotecnología para multiplicar exponencialmente las capacidades de almacenamiento digital.

Una serie de investigadores (F. E. Kalff, M. P. Rebergen, E. Fahrenfort, J. Girovsky, R. Toskovic, J. L. Lado, J. Fernández-Rossier y A. F. Otte) ya habían publicado el pasado marzo en la misma revista científica un artículo titulado ‘A kilobyte rewritable atomic memory’(‘Un kilobyte de memoria atómica regrabable’) en el que defendían que los átomos de cloro pueden multiplicar exponencialmente el almacenamiento digital.  Otte y su erquipo lo han aplicado y están convencidos de que será un éxito. Basten dos ejemplos: albergar hasta 100 terabytes en un centímetro cuadrado o guardar  toda la información contenida en la Biblioteca del Congreso de Estados Unidos en un cubo de apenas 0,1 mm de lado. 

En un centímetro cuadrado pueden ser alojados 100 terabytes

“La densidad es dos o tres órdenes de magnitud mayor que los actuales discos duros o tecnología flash”, asegura Steven Erwin también en Nature Nanotechnology. Aun así, aún está lejos de convertirse en realidad porque se trata solo de una muestra de lo que podría hacer la tecnología. De momento, usar el microscopio de efecto túnel es muy lento y cada lectura (la escritura es aún más lenta) lleva entre uno y dos minutos. 

Cómo es posible 

El advenimiento de dispositivos basados en agentes individuales de un solo átomo ha motivado en los últimos tiempos la búsqueda de estrategias que permitan el control de la materia con precisión atómica. La manipulación de átomos individuales de baja temperatura microscópica de efecto túnel proporciona formas para almacenar datos en átomos codificados. Un claro desafío actual es la integración controlada de estos átomos funcionales individuales en los circuitos atómicos ampliados y escalables. Utilizando una matriz de vacantes de superficie individuales en un átomo de cloro la memoria puede leerse y escribirse de forma automática por medio de marcadores a escala atómica y ofreciendo una densidad de área de 502 terabits por 2,5 cm2, superando a las unidades de disco duro. Además, los huecos que dejan los átomos de cloro son estables a temperaturas de hasta 77 K (casi 200 grados bajo cero), lo que ofrece un enorme potencial para la expansión de montaje atómico a gran escala.

El sistema consiste en cubrir una superficie de cobre con una capa de átomos de cloro y en manipular los huecos mediante la punta de un microscopio de efecto túnel. De este modo, este disco duro de tamaño nanoscópico se convierte en una especie de ábaco que permite ir cambiando posiciones. Si se define un alfabeto binario a partir de las posiciones de estos huecos, se pueden almacenar textos y modificarlos. Como ejemplo, los autores del trabajo han escrito la famosa lección de Richard Feyman ‘Al fondo hay sitio’ consiguiendo gestionar las posiciones de más de 8.000 huecos entre los átomos durante 40 horas y a una temperatura de -198º C.