Em um estudo publicado na revista científica Nature, os pesquisadores explicam que o estudo pode contribuir significativamente para o avanço das tecnologias de armazenamento de dados digitais. Um dos avanços tecnológicos citado pelos autores é a possibilidade de resfriar a molécula a -173 °C, uma temperatura tão baixa quanto o clima noturno na superfície da Lua.
Com base nessa molécula, os cientistas afirmam que será possível criar discos rígidos capazes de armazenar até três terabytes de dados por centímetro quadrado.
Em comunicado oficial, o coautor e professor da ANU, Nicholas Chilton, comparou que a molécula permitiria o equivalente a cerca de 40 mil cópias de um CD ou meio milhão de vídeos do TikTok em um HD do tamanho de um selo postal.
“O novo ímã de molécula única desenvolvido pela equipe de pesquisa pode reter sua memória magnética em até 100 Kelvin, o que equivale a cerca de -173 graus Celsius, ou tão frio quanto uma noite na Lua. Este é um avanço significativo em relação ao recorde anterior de 80 Kelvin, que equivale a cerca de -193 graus Celsius”, Chilton explica.
“Mini” HD de alto desempenho
No estudo, os pesquisadores explicaram que desenvolveram ímãs de molécula única, um método de armazenamento semelhante ao dos discos rígidos magnéticos. Como esses ímãs funcionam de forma individual e têm tamanho extremamente reduzido, poderiam ser usados em aplicações que exigem alto desempenho.
A grande diferença é que, nos materiais magnéticos tradicionais, os dados são armazenados em regiões do disco compostas por vários átomos que atuam em uma dinâmica compartilhada. Já a nova molécula permite o armazenamento de informações de forma individual, possibilitando uma densidade de dados muito maior.
“Embora o novo ímã ainda precise de resfriamento muito abaixo da temperatura ambiente, ele agora está bem acima da temperatura do nitrogênio líquido, um refrigerante facilmente disponível, que é de 77 Kelvin, ou cerca de -196 graus Celsius. Portanto, embora não veremos esse tipo de armazenamento de dados em nossos celulares por um tempo, ele torna o armazenamento de informações em grandes data centers mais viável”, o professor Chilton afirma.
Os autores explicam que a chave para o sucesso dos ímãs está na presença de um elemento de terra rara: o disprósio. Esse elemento fica posicionado entre dois átomos de nitrogênio, organizados quase em linha reta para maximizar o desempenho magnético da molécula.
Porém, um dos desafios ainda é a temperatura; apesar de funcionar a -173 °C, a tecnologia ainda não opera em temperaturas mais acessíveis, como as de um congelador comum.
Para resolver esse obstáculo, empresas com grandes centros de dados, como o Google, poderiam usar nitrogênio líquido para resfriar os ímãs de molécula única e viabilizar a tecnologia. Ou seja, apesar do enorme potencial, ela ainda não estará disponível para usos mais comuns, como em celulares ou computadores.
“Na ANU, desenvolvemos uma nova abordagem teórica para simular o comportamento magnético da molécula, usando apenas as equações fundamentais da mecânica quântica, o que nos permitiu explicar por que esse ímã molecular em particular tem um desempenho tão bom em comparação com projetos anteriores”, Chilton acrescenta.
Enquanto imãs de moléculas únicas trabalham em uma escala minúscula, estruturas magnéticas gigantes podem ser a chave para a energia do futuro. Quer saber mais? Conheça o ímã gigante que pode ser a chave para energia de fusão. Até a próxima!