En 1956 IBM presentó el primer ordenador capaz de almacenar datos en un disco duro magnético. El IBM 305 RAMAC usaba cincuenta discos de 24 pulgadas para almacenar hasta 5 MB, una hazaña impresionante para la época. Aunque ahora mismo es fácil encontrar discos duros capaces de almacenar hasta 1 TB de datos en un único disco de 3,5 pulgadas.
Pero a pesar de este tremendo aumento en la densidad de almacenamiento, y de una serie de mejoras igual de impresionantes en el campo de la eficiencia energética, hay algo que no ha cambiado: la vida útil de los discos magnéticos para almacenar datos sigue siendo aproximadamente una década.
Este fenómeno plantea un problema interesante, ¿cómo vamos a conservar información sobre nuestra civilización en una escala temporal que la sobreviva? En otras palabras, ¿qué tecnología es capaz de almacenar información de forma fiable durante un millón de años o más?
Gracias al trabajo del investigador de la Universidad de Twente (Holanda) Jeroen de Vries y sus compañeros tenemos, al menos, una respuesta. Estos investigadores han diseñado y construido un disco capaz de almacenar datos en esta escala temporal. Han realizado pruebas de envejecimiento acelerado que demuestran que debería poder almacenar datos durante un millón de años y, posiblemente, más.
En las teorías sobre el envejecimiento, está claro que no resulta práctico hacer un experimento sobre el envejecimiento en tiempo real, sobre todo cuando los periodos involucrados se miden en millones de años. Pero existe una forma de acelerar el proceso de envejecimiento.
Esto se basa en la idea de que los datos se deben almacenar en un mínimo de energía que esté separado de otros mínimos por una barrera energética. Para corromper datos convirtiendo un 0 en un 1, por ejemplo, hace falta una cantidad suficiente de energía para traspasar esa barrera.
La probabilidad de que el sistema salte de esta manera está gobe ada por una idea conocida como ley Arrhenius. Ésta relaciona la probabilidad de saltar una barrera con factores como la temperatura, la constante Boltzmann y en número de ocasiones en que se puede intentar un salto, lo que está relacionado con el nivel de vibraciones atómicas.
Algunos cálculos sencillos revelan que para durar un millón de años, la barrera energética necesaria son 63 kilobytes (KBT) y 70 KBT para durar mil millones de años. "Estos valores están dentro de las posibilidades de la tecnología actual de sobra", afirma De Vries.
Para demostrarlo, han construido un disco capaz de almacenar información durante este periodo de tiempo. El disco es sencillo en su concepción. Los datos se almacenan en el patrón de líneas grabadas en un fino disco metálico y luego se cubren con una capa protectora.
El metal en cuestión es tungsteno, que han escogido por su elevado punto de fusión (3.422 ºC) y su bajo coeficiente de dilatación térmica. La barrera protectora se hace con nitruro de silicio (Si3N4), escogido por su alta resistencia a la fractura y su bajo coeficiente de dilatación térmica.
Los investigadores fabricaron su disco a través de técnicas estándar de grabado de patrones, y almacenaron los datos en forma de códigos QR con líneas de 100nm de anchura. Después, calentaron los discos a varias temperaturas para ver qué sucedía con los datos.
Los resultados son impresionantes. Según la ley Arrhenius, un disco capaz de sobrevivir un millón de años tendría que sobrevivir 1 hora a 172 ºC, una prueba superada fácilmente por los nuevos discos. De hecho, soportaron temperaturas de hasta 575 ºC, aunque con pérdidas significativas de información.
Estos datos son buenos para el proyecto Rosetta, una propuesta de la Fundación Long Now para crear materiales de archivo capaces de almacenar información por periodos superiores a los 10.000 años.
El nuevo trabajo sugiere que deberíamos ser capaces de mantener una cantidad significativa de información para civilizaciones futuras, puede que alienígenas incluso.
Aunque hay que hacer una advertencia. La teoría detrás del envejecimiento acelerado solo es aplicable en circunstancias muy específicas y no dice nada de la supervivencia en otros casos. Cuesta imaginar que el nuevo disco sobreviviera a un impacto de meteorito, por ejemplo. De hecho, probablemente no sobreviviera a las temperaturas que se pueden dar en un incendio doméstico normal.
Pero de Vries y su equipo tienen confianza en que pueden construir sistemas de almacenaje de datos aún más robustos. Su trabajo es un paso interesante hacia la conservación de nuestros datos para civilizaciones futuras.
Ref: arxiv.org/abs/1310.2961 : Hacia el Almacenaje durante Millones de Años Usando un Medio Basado en el Nitruro de Silicio y el Tungsteno