Los ‘súper’ cristales de Microsoft

Como resultado de una investigación de Microsoft, se ha logrado crear un nuevo método de almacenamiento de información en cristales de cuarzo, dichos cristales demuestran no perder la información a pesar de distintas pruebas como rasparlo, hornearlo o mojarlo. Para probarlo, en colaboración con Warner Bros, grabaron la película “Superman” de 1978.

Este es el resultado del Proyecto Silica de Microsoft. Un proyecto que trata de la innovación en el sistema de almacenamiento en la nube, utilizando cristales de cuarzo grabados por láseres de femtosegundo ultracortos (los mismos que se utilizan para cirugías oculares), logrando una unidad de almacenamiento perdurable y fácil de leer.

Lo que busca el proyecto no es algo que todos podamos tener en nuestra casa, sino que está más orientado a almacenar información que no se requiera consultar en mucho tiempo y que sea importante conservar por largos períodos de tiempo. Busca también remover el proceso de tener que reescribir la información debido al desgaste físico que sufren los medios actuales, lo que hace que se pueda perder la información.

Comparación de la película grabada en cinta y en el cristal de cuarzo. Foto de John Brecher para Microsoft.

Este y otros aspectos fueron los que llamaron la atención de Warner Bros a probar nuevas soluciones que puedan ayudar en los costos y las ineficiencias de los métodos de almacenamiento actuales.

“Si la solución de almacenamiento de Project Silica demuestra ser tan rentable y escalable como podría ser, y todos reconocemos que aún es temprano, es algo que nos encantaría que adopten otros estudios y nuestros pares y otras industrias […] Si funciona para nosotros, creemos firmemente que esto será un beneficio para cualquiera que quiera preservar y archivar contenido”

Vicky Colf, Director de Tecnología de Warner Bros.

Junto al Centro de Investigación de Optoelectrónica de la Universidad de Southampton lograron desarrollar este proyecto almacenando datos en cristal con láser de femtosegundo (1×10-15 segundos). La información se guarda mediante un láser de infrarrojo que, dependiendo de la intensidad y la inclinación del láser, graba los “voxeles” (volumetrc pixel, equivalente tridimensional de un pixel) dentro del cristal, pudiendo contener hasta más de 100 capas de vóxeles en sólo 2 milímetros de espesor.

Para leerla se usa un microscopio controlado por computadora revisando cada voxel de cada capa con una luz polarizada y, según la inclinación y fuerza, se determinará el color y el tamaño respectivamente de cada voxel. Luego, la cabeza de lectura va pasando por cada capa y reconstruyendo la información original.

Científico óptico superior de Microsoft colocando un trozo de cristal en un sistema de lectura del cristal. Foto de Jonathan Banks para Microsoft.

En comparación con el almacenamiento en cinta, éste método de almacenamiento presenta la ventaja de poder acceder más rápido a la información. Al usar una cinta, si se quiere llegar a un lugar en específico tiene que recorrer la cinta hacia adelante o atrás, mientras que con el cristal se puede mover rápidamente a un lugar en específico, saltándose esa parte de moverse hasta el punto buscado.

“Si eres lo suficientemente viejo recordarás rebobinar y adelantar canciones en una cinta de cassette, puede tomarte un rato a llegar a la parte que esperas. Por otro lado, es muy rápido releer el cristal porque puedes moverte simultáneamente en los ejes x, y o z”.

Richard Black, ingeniero principal de software de investigación de Microsoft.

Si los ponemos frente a los medios de almacenamiento actuales tenemos que las unidades de disco duro pueden desgastarse a los tres o cinco años, la cinta magnética dura de cinco a siete, entonces se vuelven obsoletos y es necesario, antes de que pase esto, migrar la información a otros nuevos archivos. Y en cambio el cristal basta con grabarlo una vez para que pueda durar gran cantidad de tiempo.

El investigador del Proyecto Silica de Microsoft Youssef Assaf deja caer un cuadro de cristal en agua hirviendo. Foto de Jonathan Banks para Microsoft.

Dentro de las pruebas que se hicieron para comprobar la durabilidad del cristal, se encuentra aquella en la que lo intentaron hornear a altas temperaturas, también en microondas, hervirlo y rasparlo con lana de acero y cuando lo quisieron volver a leer, la información estaba ahí, intacta.

Lo que ahora estarán buscando los investigadores de Microsoft es encontrar incrementar la velocidad tanto de lectura como de escritura y la densidad de la información.

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