Una nueva técnica para que los discos duros tengan mayor capacidad

La creación de una nanopartícula de óxido de cobalto y cobre aumenta la estabilización magnética de los bits

El desarrollo de los soportes de almacenamiento informático avanza a pasos agigantados. La aparición de los discos duros sólidos, el aumento exponencial de la capacidad de información de los discos duros magnéticos, y las novedosas técnicas de investigación en materiales y duración temporal demuestran la urgente necesidad tecnológica de optimizar los sistemas de almacenamiento. Sin embargo, el disco duro magnético, -o HDD-, la unidad de memoria más común en los ordenadores comerciales, presenta problemas a la hora de mantener mucha información en el mismo espacio; algo que ocurre debido al microscópico tamaño de los bits y a las altas temperaturas del disco. Aunque estos problemas podrían terminar pronto.

El equipo de investigación de Materiales Magnéticos de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) ha publicado una investigación en la revista de física Chemistry of Materials en la que, tras más de cinco años de investigación, ha creado un modelo de nanopartícula capaz de estabilizar el magnetismo de los bits hasta un nuevo nivel. El experimento, desarrollado junto al grupo de Nanomagnetismo Aplicado de la UCLM, y con la colaboración de Josep Nogués, del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), ha utilizado una cámara de vacío para crear estas nanopartículas desde cero.

«Nuestro descubrimiento no se aplica tanto a los materiales de las pistas del disco, sino al material de su entorno, que le da estabilidad una vez ha sido grabado», relata Juan Antonio González, profesor de Física en la UCLM y principal autor del experimento. «El punto principal del experimento es que la temperatura tiende a desorientar a los átomos, y cuando quieres grabar la información a escala microscópica en un soporte magnético, lo que tienes que hacer es ir orientando los millones de mini-imanes microscópicos –que representan los bits- en una determinada dirección o en la contraria, de modo que distingamos 0 y 1», explica González. «Pero la temperatura desordena la orientación magnética de los bits, especialmente si estos son muy pequeños. Por eso, lo que nosotros nos planteamos fue: ¿cómo reducimos el tamaño de los bits, pero manteniendo el orden?».

La respuesta que halló el físico residía en el desorden. Hace años, se descubrió que si el material de las pistas del disco, el cobalto, se rodea de óxido de cobalto, los bits magnéticos se anclan mejor. «El aporte de nuestro experimento», explica González, «ha sido el descubrimiento de que, si en lugar de utilizar óxido de cobalto, que posee una serie de complicaciones secundarias a la hora de aplicarse, utilizamos unas pocas partículas de cobalto insertadas dentro de una estructura microscópica muy similar, pero hecha de cobre, la estabilización magnética mejora», detalla González. «Y esto crea cierto desorden magnético que, curiosamente, ayuda a la estabilización. El anclaje magnético es vital. Si, por ejemplo, acerco un imán muy potente al HDD, ya sabemos que vamos a perder información, que vamos a reorientar los imanes y vamos a desordenar los bits».

González se muestra reservado ante una posible aplicación práctica en la creación de discos duros, aunque también esperanzado. «Nuestro grupo estudia la física de materiales, no su aplicación en un producto comercial. Desconozco las dificultades técnicas que podría presentar, así que no creo que tenga una aplicación inmediata. Pero hemos ofrecido un nuevo camino para investigar más, y salvar más dificultades y adaptarlo a la situación final, para así conseguir aplicarlo».

¿CÓMO FUNCIONA UN DISCO DURO?

Los discos duros magnéticos, o HDD, poseen cuatro partes básicas:

  Platos o pistas: Son las unidades de almacenamiento, escritura y lectura de información. Son discos que suelen estar hechos de aluminio o cristal, y se recubren con una finísima capa magnetizable. Giran a una velocidad media de entre cinco mil y diez mil revoluciones por minuto.

  Cabezales: Son los ojos y las manos de los platos. Escriben información en bits magnetizados, leen los datos ya escritos, y borran el contenido que deseamos. Flotan sobre los platos a unas decenas de nanómetros, -menos de una décima parte de una milésima de milímetro-, lo que les permite emitir pulsos de corriente eléctrica positiva o negativa y, así, magnetizar los bits y asignarles un valor de 0 o 1.

  Placa: Posee un circuito electrónico impreso que interpreta las órdenes que el usuario manda desde el ordenador, -escribir, leer o borrar datos-, y las ejecuta en el interior del disco duro a través del brazo del cabezal.

  Eje: Es el soporte donde se apilan los discos.