Em vez de reduzirem o tamanho dos elementos já existentes, os pesquisadores optaram por inverter o processo. "Começamos pela menor partícula, o átomo, e construímos o dispositivo de armazenamento átomo por átomo", explica Andreas Heinrich, diretor do laboratório da IBM em Almaden, na Califórnia.

Um bit de 12 átomos

São necessários 12 átomos – duas correntes de seis átomos cada – para guardar um bit (menor unidade de armazenamento de dados) por um tempo razoável, segundo Sebastian Loth, um dos criadores do minúsculo dispositivo. Para se ter uma ideia do que isso significa, um disco rígido moderno precisa de mais de um milhão de átomos para guardar a mesma informação.

O novo nanoarmazenador é tão pequeno que não pode ser visto nem a olho nu, nem com um microscópio, mas apenas com a ajuda de um computador.

Loth trabalhou até setembro passado na IBM. A empresa, segundo ele, investe bastante em pesquisas básicas desse tipo, pois considera importantes estes trabalhos a longo prazo. Posteriormente, o pesquisador trocou a IBM pelo Center for Free-Electron Laser Science (CFEL), sediado em Hamburgo. A unidade de pesquisa, fruto da cooperação entre a Deutsches Elektronen-Synchrotron (Desy), a Sociedade Max Plank e a Universidade de Hamburgo, colabora intensamente com a IBM.

Nanomemória usa material antiferromagnéticoFerromagnéticos

Foi lá, então, que Loth e seus colegas desenvolveram meticulosamente um miniarmazenador de dados. No fim de 2010, eles decidiram, em vez de usar substâncias ferromagnéticas comuns – como ligas de ferro, níquel ou cobalto –, normalmente aplicadas em discos rígidos de computadores, lançar mão de antiferromagnéticos, ou seja, materiais que não exercem influência alguma sobre ferro, níquel ou cobalto. 

Materiais ferromagnéticos comuns, usados em discos rígidos, têm uma grande desvantagem: neles, os eixos magnéticos de todos os átomos apontam no mesmo sentido. Daí, então, surgem campos magnéticos que envolvem todos os elementos de armazenamento, perturbando os elementos vizinhos. Por conta disso, estes elementos só podem dispostos em um armazenador a uma determinada distância uns dos outros.

Bem diferente acontece com os antiferromagnéticos. Neles, os átomos apontam em diferentes sentidos, não criam um campo magnético e, por isso, não causam interferência. Os elementos de armazenamento podem, assim, ser dispostos de forma bastante comprimida em pequenas estruturas, segundo explica Sebastian Loth. "Este novo princípio de armazenagem tem potencial para revolucionar a tecnologia digital", assegura.

Grande passo para a pesquisa

"Até agora, essa tecnologia ainda está em fase de pesquisas", diz Loth. Mas já se pode dizer que o princípio do uso de antiferromagnéticos no armazenamento de dados é algo que encontrou grande aceitação. A partir de agora, o desafio é adaptar os resultados da pesquisa de forma a tornar equipamento passível de ser usado no cotidiano.

Pois a memória de 12 átomos só é estável em temperaturas extremamente geladas de 268 graus Celsius negativos. Loth estima que entre 150 e 200 átomos por bit são necessários para que o nanoarmazenador também funcione sob temperatura ambiente.

"Até que os antiferromagnéticos passem realmente a ser usados, ainda vai levar seguramente um bom tempo", diz Andreas Heinrich. Os resultados, porém, já são um grande passo para a pesquisa, acredita. "É como se alguém tivesse aberto uma nova porta para a sala seguinte". É o primeiro passo, mas ele já funciona.

Autora: Judith Hartl (msb)
Revisão: Marcio Damasceno