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Gli hard disc magnetici conservano i dati memorizzati per poco più di un decennio. Ora, però, gli esperti in nanotecnologia hanno progettato e realizzato un disco capace di mantenere i dati in memoria per un milione di anni e oltre. Questo articolo della rivista technologyreview.it è un pò tecnico, ma molto interessante…:

Nel 1956 l’IBM introdusse il primo computer commerciale al mondo capace di memorizzare dati su un’unità di memoria magnetica. L’IBM 305 RAMAC utilizzava 50 dischi da 24 pollici per immagazzinare fino a 5 Mb, un’impresa notevole per quei tempi. Oggi, però, non è difficile trovare hard drive capaci di immagazzinare 1 Tb di dati su un singolo disco da 3,5 pollici. Ma nonostante questo enorme aumento nella capacità di archiviazione, e il notevole miglioramento nell’efficienza energetica, una cosa non è cambiata. I dati immagazzinati non possono ancora essere conservati per più di una decina d’anni. Questa situazione solleva un problema interessante. Come potremmo preservare le informazioni sulla nostra civiltà oltre la sua durata? In altre parole, quale tecnologia può archiviare informazioni per uno o più milioni di anni?

Oggi abbiamo una risposta grazie al lavoro di Jeroen de Vries dell’Università di Twente, in Olanda, insieme ad alcuni colleghi. Questi ricercatori hanno progettato e costruito un disco in grado di archiviare dati per questo periodo. Hanno inoltre eseguito test d’invecchiamento accelerato, a dimostrazione del fatto che si dovrebbero poter archiviare dati per un milione di anni e forse di più. Questi ricercatori sono partiti da alcune teorie sull’invecchiamento. Ovviamente, non è possibile condurre un esperimento sull’invecchiamento in tempo reale, soprattutto quando riguarda periodi che sono misurati in milioni di anni. Ma c’è un modo per accelerare il processo d’invecchiamento.

L’idea è che i dati devono essere archiviati in un’unità minima di energia che resta separata da altre unità attraverso una barriera energetica. Ne consegue che per trasformare i dati e convertire ad esempio uno 0 in 1, occorre abbastanza energia da superare questa barriera.

La probabilità che il sistema si comporti in questa maniera è supportata da un’idea nota come legge di Arrhenius. Questa, lega la probabilità di superare la barriera a fattori quali la sua temperatura, la costante di Boltzmann e la frequenza con la quale si può tentare di compiere il balzo, che è collegato al livello di vibrazioni atomiche.

Alcuni semplici calcoli rivelano che per durare un milione di anni la barriera energetica richiesta è di 63 KBT, o 70 KBT per durare un miliardo di anni. “Questi valori sono ben entro le possibilità della tecnologia di oggi”, dicono Vries e compagni.

Per dimostrare questo punto, hanno realizzato un disco in grado di archiviare le informazioni per questo periodo. Il disco è semplice nella sua ideazione. I dati sono archiviati in un modello di linee incise in un sottile disco metallico e poi ricoperte con uno strato protettivo. Il metallo in questione è il tungsteno, che i ricercatori hanno scelto per la sua elevata temperatura di fusione (3,422 °C) e per il basso coefficiente di espansione termica. Lo strato protettivo è in nitruro di silicio (Si3N4), scelto per la sua alta resistenza alla frattura e il suo basso coefficiente di espansione termica.

Questi ricercatori hanno realizzato il loro disco utilizzando sistemi standard e hanno archiviato i dati nella forma di codici QR con linee di 100 nm di larghezza. Hanno poi riscaldato i dischi a varie temperature per vedere cosa succedeva ai dati.

I risultati sono impressionanti. Secondo la legge di Arrhenius, un disco in grado di sopravvivere un milione di anni dovrebbe resistere per un’ora a 445 gradi Kelvin, e i nuovi dischi hanno superato con facilità questo tipo di test, sopravvivendo a temperature fino a 848 gradi Kelvin, anche se con una significativa perdita di informazioni.

Questo studio è paragonabile al Rosetta Project, una proposta della Long Now Foundation per creare un archivio di materiali in grado di conservare informazioni per periodi superiori ai 10.000 anni. Il nuovo lavoro suggerisce che dovremmo essere in grado di conservare una significativa quantità di informazioni per le civiltà future, anche forse per quelle aliene. Ci sono delle precisazioni da fare, naturalmente. La teoria alla base dell’invecchiamento accelerato si applica solo in casi molto particolari, mentre in altri casi non puo’ garantire necessariamente la sopravvivenza dei dati. E’ difficile immaginare, per esempio, che il nuovo disco possa sopravvivere a una pioggia di meteoriti. Difficilmente sopravvivrebbe alle alte temperature che possono essere raggiunte in un incendio abitativo.

 De Vries e colleghi sperano però di riuscire a realizzare sistemi di archiviazione ancora più resistenti. Il loro lavoro è un interessante gradino verso la conservazione dei nostri dati per le civiltà future.