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Tecnologia descoberta em laboratório japonês em 1999 evolui para solução promissora para o futuro do armazenamento digital
Uma descoberta científica realizada em 1999, durante experimentos com lasers ultrarrápidos no laboratório de optoeletrônica da Universidade de Kyoto, no Japão, começou a revelar um caminho inesperado para o futuro do armazenamento de dados.
Naquele momento, pesquisadores testavam como pulsos de laser de femtossegundos poderiam gravar estruturas dentro do vidro. Esses lasers emitem flashes de luz a cada quadrilionésimo de segundo.
Durante os experimentos, contudo, os cientistas perceberam que a luz se comportava de forma incomum ao atravessar o vidro tratado, o que despertou curiosidade científica.
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Segundo Peter Kazansky, professor de optoeletrônica da Universidade de Southampton, no Reino Unido, o fenômeno parecia contrariar padrões conhecidos da física.
Posteriormente, análises revelaram que microexplosões geradas pelos lasers criavam nanoestruturas microscópicas dentro do vidro de sílica, formando o que hoje é chamado de cristais de memória.
Descoberta científica revela estruturas invisíveis dentro do vidro
Inicialmente, os pesquisadores acreditavam estar observando um fenômeno ligado à dispersão de Rayleigh, processo físico que espalha luz branca em diversas direções.
Esse efeito é conhecido por explicar, por exemplo, por que o céu aparece azul para os observadores na Terra.
Entretanto, durante os testes no Japão, a luz não se espalhava conforme o esperado.
Ao investigar o comportamento anômalo da luz, os cientistas identificaram minúsculos orifícios nanométricos dentro do vidro, criados pelas explosões microscópicas do laser.
Essas estruturas são aproximadamente mil vezes menores que a espessura de um fio de cabelo humano, o que as torna invisíveis ao olho humano.
Mesmo assim, elas possuem propriedades ópticas que permitem registrar padrões complexos de informação dentro de materiais transparentes.
Crescimento explosivo de dados pressiona centros de dados no mundo
Enquanto isso, o mundo enfrenta um aumento acelerado na produção de informações digitais.
Segundo projeções divulgadas pela International Data Corporation (IDC), em estudos publicados em 2024, a produção global de dados poderá atingir 394 trilhões de zettabytes por ano até 2028.
Esse crescimento ocorre porque praticamente todas as atividades online geram novos dados.
Entre elas estão:
• assistir vídeos
• enviar mensagens ou e-mails
• utilizar inteligência artificial
• acessar plataformas digitais
Consequentemente, essas informações precisam ser armazenadas em centros de dados gigantescos, que funcionam continuamente para manter serviços digitais ativos.
Essas instalações consomem enormes quantidades de eletricidade, água e sistemas de refrigeração, necessários para evitar superaquecimento dos servidores.
Segundo estimativas citadas pela revista The New Yorker em 2025, os centros de dados já respondem por cerca de 1,5% da demanda mundial de eletricidade.
Armazenamento em vidro promete reduzir consumo energético
Nesse cenário, os cristais de memória gravados em vidro surgem como alternativa tecnológica promissora.
A técnica desenvolvida por Kazansky permite codificar dados em cinco dimensões, explorando propriedades ópticas específicas da luz.
Entre essas propriedades estão:
• orientação da luz
• intensidade da luz
• posição tridimensional das nanoestruturas
Essas características permitem armazenar grandes volumes de informação em espaço extremamente pequeno.
Segundo o pesquisador, um disco de vidro de sílica de cinco polegadas pode guardar até 360 terabytes de dados.
Outro ponto importante é o consumo energético.
Os cristais necessitam de energia apenas durante o processo de gravação dos dados.
Depois disso, os arquivos podem permanecer armazenados sem necessidade de energia contínua, o que representa grande vantagem para centros de dados.
Startup tenta transformar pesquisa científica em solução comercial
Com base nesses avanços, Peter Kazansky e seu filho fundaram em 2024 a empresa SPhotonix, criada para desenvolver aplicações comerciais da tecnologia.
Recentemente, a empresa concluiu uma rodada de financiamento de US$ 4,5 milhões, equivalente a cerca de R$ 23 milhões.
Atualmente, os protótipos da empresa conseguem atingir velocidade de leitura próxima de 30 megabytes por segundo.
Entretanto, os pesquisadores trabalham para elevar essa taxa para 500 megabytes por segundo nos próximos três a cinco anos.
Caso isso ocorra, o desempenho se aproximaria do oferecido por fitas magnéticas modernas, que alcançam cerca de 400 megabytes por segundo.
Pesquisas paralelas investigam armazenamento em DNA
Enquanto isso, cientistas também exploram outra alternativa: armazenar dados em DNA.
Essa ideia foi proposta em 1964 pelo físico soviético Mikhail Samoilovich Neiman.
Posteriormente, pesquisas realizadas desde a década de 1980 demonstraram que o conceito é tecnicamente viável.
Segundo Thomas Heinis, professor do Imperial College London, o DNA possui densidade de armazenamento extremamente alta.
Teoricamente, um único grama de DNA pode armazenar até 215 petabytes de dados, o equivalente a 215 milhões de gigabytes.
Entretanto, o custo de produção ainda limita o uso comercial dessa tecnologia.
Empresas de tecnologia investigam novos métodos de armazenamento
Grandes empresas também investigam essas alternativas.
Em 2016, a Microsoft anunciou ter armazenado 200 megabytes de dados em DNA, incluindo a Declaração Universal dos Direitos Humanos em mais de cem idiomas.
Posteriormente, em 2020, a empresa participou da criação da DNA Data Storage Alliance, iniciativa voltada ao avanço dessa tecnologia.
Além disso, em fevereiro de 2026, pesquisadores ligados à Microsoft publicaram na revista científica Nature um novo avanço envolvendo armazenamento em vidro de borossilicato, material mais barato e resistente.
Repensar o futuro do armazenamento digital
Mesmo com essas inovações, especialistas alertam que novas tecnologias não substituirão imediatamente os sistemas atuais.
Segundo Tania Malik, professora da Universidade Tecnológica de Dublin, melhorias mais rápidas podem ocorrer em áreas como eficiência energética de processadores e sistemas de refrigeração avançados.
Além disso, ela destaca que algoritmos e softwares também precisam ser desenvolvidos com foco no consumo de energia.
Diante da explosão global de dados digitais, pesquisadores avaliam que novas soluções de armazenamento serão essenciais para reduzir impactos energéticos e ambientais.
Diante da quantidade crescente de informações digitais produzidas diariamente, será que realmente precisamos armazenar todos os dados que criamos?
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