Reescrevendo o futuro: Trocando os discos a laser por discos químicos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/10/2024

Testes das moléculas fotossensíveis depositadas sobre papel de filtro.
[Imagem: Shota Hamatani et al. - 10.1002/anie.202414121]

Armazenamento molecular

O advento da nuvem reduziu muito o uso doméstico de discos ópticos regraváveis, como CDs, DVDs e Blu-rays, mas essa tecnologia ainda é um importante meio de armazenamento de dados em ambientes empresariais e documentais, onde é importante preservar os dados por longos períodos.

A tecnologia para reescrever dados nesses discos foi possível graças aos materiais de mudança de fase, materiais especiais cuja estrutura cristalina pode ser alterada pela luz ou pelo calor, o que pode ser feito mesmo com lasers de potência muito baixa.

Mas há um senão: Embora funcione bem, essa tecnologia tem um limite típico de 1.000 reescritas, o que pode ser pouco se essa indústria pretende se tornar uma alternativa às fitas magnéticas para o armazenamento de longo prazo.

Shota Hamatani e colegas da Universidade Metropolitana de Osaka, no Japão, acreditam ter encontrado a solução: Substituir os materiais de mudança de fase por moléculas fotochaveáveis, ou seja, moléculas que mudam suas propriedades ou sua estrutura quando irradiadas igualmente por luz ou por calor.

Outras vantagens desses "discos químicos" incluem o aumento exponencial da densidade de armazenamento, já que bits moleculares são várias ordens de magnitude menores do que os bits de mudança de fase usados hoje, e o consumo ainda menor de energia, já que as moléculas respondem a níveis muito baixos de luz e calor.

A tecnologia também poderá ser usada para dar funções específicas a outros materiais.
[Imagem: Shota Hamatani et al. - 10.1002/anie.202414121]

Discos químicos

O bit fotossensível criado pela equipe consiste em uma molécula aza-diarileteno, que tem nitrogênio no lugar de carbono, em uma estrutura molecular similar aos diariletenos, moléculas fotochaveáveis já conhecidas, que vêm sendo testadas em aplicações que vão do armazenamento de dados à fotofarmacologia.

Os novos aza-diariletenos apresentaram não apenas o efeito de chaveamento por luz, mas também a comutação térmica, o que os torna funcionalmente similares aos materiais usados nos discos ópticos de hoje.

A equipe demonstrou que as novas moléculas de fotossensibilização podem ser usadas como um meio de armazenamento regravável, usando luz ou calor para escrever e luz para apagar os dados.

"Nossas descobertas são muito úteis para o desenvolvimento de moléculas de comutação, que podem ser alteradas reversivelmente não apenas pela luz, mas também pelo calor," disse o professor Daichi Kitagawa. "Elas também podem levar ao desenvolvimento de novos materiais funcionais."

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