Revolución molecular en el almacenamiento digital: científicos desarrollan una nueva tecnología capaz de guardar 3 TB por centímetro cuadrado
En una época dominada por la explosión de datos, el desarrollo de nuevas tecnologías de almacenamiento se vuelve una necesidad crítica. Desde redes sociales hasta inteligencia artificial, el volumen de información que la humanidad genera crece de forma exponencial, presionando los límites físicos y energéticos de las soluciones actuales. Frente a este reto, un equipo internacional de investigadores ha logrado un avance que podría redefinir el futuro del almacenamiento digital: la creación de una molécula magnética, denominada 1-Dy, capaz de almacenar hasta 3 terabytes de información por centímetro cuadrado, una cifra que supera en 100 veces la capacidad de los discos duros comerciales más avanzados.
El logro ha sido alcanzado por científicos de la Universidad Nacional de Australia (ANU) en colaboración con la Universidad de Mánchester, quienes han enfocado sus esfuerzos en una línea de investigación emergente conocida como imanes de una sola molécula (SMM, por sus siglas en inglés). A diferencia de las tecnologías convencionales, que dependen del magnetismo de regiones microscópicas en un soporte físico, los SMM permiten representar información directamente a nivel molecular. En esta nueva propuesta, cada molécula individual actúa como un bit de información, lo que representa un salto cualitativo y cuantitativo en la densidad de almacenamiento.
La molécula 1-Dy está basada en el Disprosio (Dy), un elemento químico perteneciente al grupo de las tierras raras, conocido por su fuerte anisotropía magnética y propiedades únicas bajo condiciones extremas. La arquitectura molecular de esta unidad se compone de un átomo de Disprosio situado entre dos átomos de nitrógeno, con una estructura lineal estabilizada mediante un alqueno. Esta disposición molecular ha demostrado una memoria magnética estable hasta los 100 Kelvin (equivalente a -173 °C), lo que supone una mejora significativa en comparación con otros materiales de tipo SMM, que suelen requerir temperaturas mucho más bajas para mantener su estado magnético sin degradación.
Uno de los puntos más destacados de esta innovación es su barrera energética elevada contra la inversión magnética. Esto significa que la molécula puede retener la información sin verse afectada fácilmente por perturbaciones térmicas o interferencias electromagnéticas, factores que suelen ser críticos en aplicaciones tecnológicas. Esta estabilidad incrementa no solo la fiabilidad del almacenamiento, sino que también reduce considerablemente la necesidad de mantenimiento energético, dado que los datos no requieren constantes “regrabaciones” para su conservación.
Las implicaciones prácticas de esta tecnología son enormes. Un chip del tamaño de un sello postal, basado en la estructura 1-Dy, podría contener hasta medio millón de vídeos o bibliotecas completas de datos científicos, imágenes médicas o bases de conocimiento de inteligencia artificial. A nivel industrial, esto permitiría construir centros de datos mucho más compactos y eficientes, capaces de operar con una fracción del espacio y energía actualmente necesarios.
Si bien la necesidad de refrigeración criogénica (100 K) aún representa una barrera para su implementación en dispositivos cotidianos, los científicos sostienen que la infraestructura de grandes centros de datos ya está preparada para operar bajo estas condiciones. Empresas como Amazon, Google y Microsoft, que lideran el sector de la computación en la nube, podrían ser las primeras en adoptar esta tecnología como parte de su estrategia de optimización energética y reducción de huella física.
Desde la perspectiva medioambiental, la introducción de tecnologías como la 1-Dy ofrece una ruta clara hacia un almacenamiento digital más ecológico. El tamaño microscópico de los componentes permite reducir el uso de materiales y el volumen de residuos electrónicos. Además, la alta eficiencia energética y la durabilidad de la molécula podrían contribuir a minimizar la frecuencia de reemplazo de hardware y el uso de sistemas de refrigeración convencionales, responsables de un alto consumo energético en los centros de datos actuales.
Cabe recordar que el sector digital representa más del 2 % del consumo eléctrico mundial y va en aumento. En este contexto, la adopción de moléculas con comportamiento magnético optimizado, como la 1-Dy, no solo representa una mejora tecnológica, sino también una solución sostenible frente al creciente impacto ambiental del procesamiento de datos a escala global.
El siguiente desafío en esta línea de investigación será elevar la temperatura operativa de estas moléculas, acercándolas al rango ambiente, lo que permitiría su uso masivo en dispositivos portátiles, sistemas embebidos y tecnología de consumo masivo. Si se logra este objetivo, podríamos estar presenciando el nacimiento de una nueva era de almacenamiento molecular, capaz de satisfacer las demandas de un mundo hiperconectado y dependiente del dato, sin comprometer la sostenibilidad del planeta.
El desarrollo de la molécula 1-Dy no es solo un hito en la química de materiales avanzados, sino también un símbolo del potencial de la ciencia interdisciplinaria. La convergencia de la química, la física del estado sólido y la ingeniería informática está dando forma a soluciones que hace apenas una década parecían ciencia ficción. Hoy, la posibilidad de almacenar billones de bits en superficies microscópicas se vuelve tangible. Y en el corazón de esa promesa, palpita una molécula de Disprosio que podría redefinir lo que significa guardar información.
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Fuente ⬇️
Scimex – "Creation of new molecule could help develop stamp-sized hard drives capable of storing 100 times more data than current tech"
