Vidro fotocrômico armazena dados 3D regraváveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/03/2025

Teste de gravação no vidro de diversos padrões e "bits" individuais, na forma de pontos.
[Imagem: Heping Zhao et al. - 10.1021/acsenergylett.5c00024]

Vidros fotocrômicos

Os discos ópticos - do CD ao Blu-ray - estão aí para demonstrar que o armazenamento óptico de dados é uma boa opção, eficiente e barata. Só há um problema: Esses discos não são muito duráveis, não servindo para sistemas de arquivamento de longo prazo.

Que tal então gravar os dados em vidro? O vidro pode reter informações por um longo tempo - eras - sem qualquer gasto de energia.

Só tem um problema: Embora existam vidros fotocrômicos, um tipo especial de vidro que muda de cor em diferentes comprimentos de onda de luz, permitindo revelar diferentes imagens, até agora não havia um modo de apagar e reescrever as informações.

Foi o que fizeram Heping Zhao e colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia de Kunming, na China, que desenvolveram um vidro fotocrômico capaz de armazenar dados regraváveis indefinidamente.

"A integração do fotocromismo reversível e da modulação de luminescência multicolorida em vidro transparente oferece potencial significativo para armazenamento óptico 3D não volátil de alta capacidade," escreveu a equipe. "Este sistema multimodal avança o armazenamento óptico 4D ao combinar dimensões espaciais 3D com multiplexação de intensidade de luminescência ajustável."

As formas geométricas gravadas são reveladas quando expostas a luzes de cores específicas.
[Imagem: Heping Zhao et al. - 10.1021/acsenergylett.5c00024]

Armazenamento de dados em vidro

O vidro para armazenamento de dados é feito de silicato de gálio e modificado com íons de magnésio e térbio usando um processo chamado dopagem.

Um laser verde, de comprimento de onda de 532 nanômetros (nm), permite inscrever padrões 3D no interior do vidro. A equipe testou padrões intrincados, de pontos escolhidos aleatoriamente a símbolos, códigos QR, prismas geométricos e até um pássaro.

O elemento térbio luminesce verde quando excitado por um laser violeta profundo (376 nm,) e o magnésio luminesce vermelho na presença de luz violeta (417 nm). Os objetos aparecem roxos no vidro transparente, que muda de cor quando recebe luz de comprimentos de onda precisos.

Finalmente, para apagar completamente os padrões sem alterar a estrutura do vidro, é necessário aplicar calor a 550 ºC por 25 minutos. Embora tanto a temperatura quanto o tempo ainda sejam elevados neste estágio de desenvolvimento, a equipe garante que a tecnologia já pode ser útil para armazenamento e criptografia de memória óptica 3D estável e de alta capacidade em aplicações comerciais, econômicas e acadêmicas.

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