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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 inform√°tico avanza a pasos agigantados. La aparici√≥n de los discos duros s√≥lidos, el aumento exponencial de la capacidad de informaci√≥n de los discos duros magn√©ticos, y las novedosas t√©cnicas de investigaci√≥n en materiales y duraci√≥n temporal demuestran la urgente necesidad tecnol√≥gica de optimizar los sistemas de almacenamiento. Sin embargo, el disco duro magn√©tico, -o HDD-, la unidad de memoria m√°s com√ļn en los ordenadores comerciales, presenta problemas a la hora de mantener mucha informaci√≥n en el mismo espacio; algo que ocurre debido al microsc√≥pico tama√Īo de los bits y a las altas temperaturas del disco. Aunque estos problemas podr√≠an terminar pronto.

El equipo de investigaci√≥n de Materiales Magn√©ticos de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) ha publicado una investigaci√≥n en la revista de f√≠sica Chemistry of Materials en la que, tras m√°s de cinco a√Īos de investigaci√≥n, ha creado un modelo de nanopart√≠cula 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 colaboraci√≥n de Josep Nogu√©s, del Instituto Catal√°n de Nanociencia y Nanotecnolog√≠a (ICN2), ha utilizado una c√°mara de vac√≠o para crear estas nanopart√≠culas desde cero.

¬ęNuestro 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¬Ľ, relata Juan Antonio Gonz√°lez, profesor de F√≠sica en la UCLM y principal autor del experimento. ¬ęEl punto principal del experimento es que la temperatura tiende a desorientar a los √°tomos, y cuando quieres grabar la informaci√≥n a escala microsc√≥pica en un soporte magn√©tico, lo que tienes que hacer es ir orientando los millones de mini-imanes microsc√≥picos ‚Äďque representan los bits- en una determinada direcci√≥n o en la contraria, de modo que distingamos 0 y 1¬Ľ, explica Gonz√°lez. ¬ęPero la temperatura desordena la orientaci√≥n magn√©tica de los bits, especialmente si estos son muy peque√Īos. Por eso, lo que nosotros nos planteamos fue: ¬Ņc√≥mo reducimos el tama√Īo de los bits, pero manteniendo el orden?¬Ľ.

La respuesta que hall√≥ el f√≠sico resid√≠a en el desorden. Hace a√Īos, se descubri√≥ que si el material de las pistas del disco, el cobalto, se rodea de √≥xido de cobalto, los bits magn√©ticos se anclan mejor. ¬ęEl aporte de nuestro experimento¬Ľ, explica Gonz√°lez, ¬ęha sido el descubrimiento de que, si en lugar de utilizar √≥xido de cobalto, que posee una serie de complicaciones secundarias a la hora de aplicarse, utilizamos unas pocas part√≠culas de cobalto insertadas dentro de una estructura microsc√≥pica muy similar, pero hecha de cobre, la estabilizaci√≥n magn√©tica mejora¬Ľ, detalla Gonz√°lez. ¬ęY esto crea cierto desorden magn√©tico que, curiosamente, ayuda a la estabilizaci√≥n. El anclaje magn√©tico es vital. Si, por ejemplo, acerco un im√°n muy potente al HDD, ya sabemos que vamos a perder informaci√≥n, que vamos a reorientar los imanes y vamos a desordenar los bits¬Ľ.

Gonz√°lez se muestra reservado ante una posible aplicaci√≥n pr√°ctica en la creaci√≥n de discos duros, aunque tambi√©n esperanzado. ¬ęNuestro grupo estudia la f√≠sica de materiales, no su aplicaci√≥n en un producto comercial. Desconozco las dificultades t√©cnicas que podr√≠a presentar, as√≠ que no creo que tenga una aplicaci√≥n inmediata. Pero hemos ofrecido un nuevo camino para investigar m√°s, y salvar m√°s dificultades y adaptarlo a la situaci√≥n final, para as√≠ conseguir aplicarlo¬Ľ.

¬ŅC√ďMO 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.

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