Um estudo, divulgado nesta quarta-feira (18) na revista Nature, apresentou novos avanços do Projeto Silica, iniciativa de pesquisa da Microsoft voltada ao desenvolvimento de um sistema de armazenamento digital em placas de vidro capaz de preservar informações por milênios.

O projeto, iniciado em 2019, busca criar um método mais durável e energeticamente eficiente que os dispositivos atuais, cujos suportes têm vida útil limitada e exigem cópias periódicas de segurança.

A tecnologia utiliza vidro de silício — material muito puro e comum, empregado, por exemplo, em tubos de lâmpadas halógenas e espelhos de telescópios — conhecido por resistir a variações de temperatura, umidade e interferências eletromagnéticas.

Essas características contrastam com centros de dados tradicionais, que consomem grande quantidade de energia e dependem de ambientes altamente controlados para preservar discos rígidos e outras mídias.

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Segundo o estudo, o sistema desenvolvido pela divisão de pesquisa Microsoft Research constitui uma “solução de armazenamento de arquivos” completa, abrangendo desde o registro e conservação até a restituição dos dados, com potencial de mantê-los intactos por dezenas de milhares de anos.

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Como funciona o armazenamento em vidro da Microsoft

O processo do Silica é dividido em quatro etapas: gravação, armazenamento, leitura e decodificação. Os dados são registrados diretamente dentro da placa de vidro com um laser ultrarrápido multifásico — um laser de femtossegundo — que cria pixels tridimensionais chamados voxels.

De acordo com a descrição técnica, “os dados do usuário chegam sob a forma de uma série de bits, que depois são agrupados em símbolos. Cada símbolo corresponde a um voxel”. Esses voxels são gravados camada por camada dentro do material, “de baixo para cima ao longo da espessura da placa de vidro, até que fique completamente preenchida”.

Após a gravação, as placas podem ser armazenadas em bibliotecas sem necessidade de condições atmosféricas especiais. Para recuperar as informações, o sistema usa um microscópio automatizado com câmera capaz de captar imagens de cada camada de voxels. Em seguida, essas imagens são decodificadas — principalmente com auxílio de inteligência artificial (IA) — para restaurar os dados em seu formato original.

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Capacidade e durabilidade

O estudo aponta que o método alcança velocidade de gravação de 65,9 megabits por segundo e densidade de armazenamento de 1,59 gigabits por milímetro cúbico. Isso equivale a cerca de 4,84 terabytes em um fragmento de vidro de 12 centímetros quadrados e apenas dois milímetros de espessura. Nesse espaço reduzido, afirmam os pesquisadores, caberiam “cerca de dois milhões de livros impressos ou cinco mil filmes em 4K de ultra-alta definição”.

Entre os principais atrativos está a longevidade. Os cientistas calculam que “os dados poderiam continuar legíveis dentro de dez mil anos”, mesmo se submetidos a temperaturas de até 290 °C. As projeções, porém, não consideram possíveis danos físicos ou corrosão química que possam degradar o suporte ao longo do tempo.

Outra vantagem apontada é a segurança: como os dados ficam armazenados offline, não podem ser alvo de ataques de hackers, a menos que as placas sejam fisicamente roubadas.

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Novo material reduz custos e amplia viabilidade

Um dos avanços descritos na publicação é a possibilidade de usar vidro borossilicato — material comum encontrado em utensílios de cozinha e portas de forno — em vez de sílica fundida de alta pureza, antes necessária para a técnica. Essa mudança reduz custos e aumenta a disponibilidade do meio de armazenamento, superando obstáculos importantes para eventual comercialização.

A pesquisa também mostrou melhorias na velocidade de gravação e simplificação do hardware. O leitor das placas agora necessita apenas de uma câmera, e não três ou quatro, diminuindo tamanho e preço. Já os dispositivos de escrita passaram a ter menos componentes, facilitando fabricação, calibração e operação.

Os cientistas relataram ainda descobertas técnicas relevantes, como:

• Redução do número de pulsos necessários para formar voxels birefringentes;
• Desenvolvimento de escrita “pseudo-pulso único” para gravação mais rápida;
• Criação de um novo método de armazenamento chamado “phase voxels” (voxels de fase, em tradução literal), que modifica a fase do vidro em vez da polarização e pode ser formado com apenas um pulso;
• Capacidade de gravar vários voxels simultaneamente com sistema de múltiplos feixes;
• Uso de aprendizado de máquina para otimizar codificação de símbolos e decodificação de dados;
• Novo método óptico não destrutivo para avaliar o envelhecimento das gravações.

Como iniciativa de pesquisa, o Projeto Silica já realizou provas de conceito para demonstrar a tecnologia. Entre elas, o armazenamento do filme “Superman”, da Warner Bros. Discovery, em vidro de quartzo; a parceria com o Global Music Vault para preservar músicas sob gelo por dez mil anos; e um projeto educacional chamado “Golden Record 2.0”, um arquivo digital colaborativo com imagens, sons, músicas e falas destinado a representar a diversidade humana ao longo dos milênios.

Desafio global de armazenamento

O estudo destaca que a quantidade de dados gerados pela atividade humana “quase duplicam a cada três anos”, reforçando a necessidade de métodos alternativos e sustentáveis de preservação digital. Soluções atuais, como fitas magnéticas e discos rígidos, degradam em poucas décadas e possuem vida útil limitada, o que dificulta a conservação de informações para gerações futuras.

Segundo os pesquisadores, o armazenamento em vidro com lasers de femtossegundo está entre as poucas tecnologias em desenvolvimento com potencial de oferecer armazenamento durável, imutável e de longa duração. A fase de pesquisa foi concluída e os resultados foram publicados para que outros cientistas possam expandir o trabalho.

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O post Armazenamento por 10 mil anos: Microsoft avança em técnica que grava dados em vidro apareceu primeiro em Olhar Digital.

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