Armazenamento em vidro: Microsoft refina técnica que guarda 5 mil filmes em 4K por 10 mil anos

O armazenamento em vidro acaba de avançar um passo decisivo: pesquisadores da Microsoft divulgaram na revista Nature resultados que confirmam a viabilidade de preservar informações digitais por até dez milênios em pequenas placas de vidro, sem altas demandas de energia nem necessidade de ambientes controlados.

Como o armazenamento em vidro nasceu dentro do Projeto Silica

Lançado em 2019, o Projeto Silica foi criado na divisão Microsoft Research para enfrentar o desgaste rápido de mídias tradicionais, como fitas magnéticas e discos rígidos. Esses suportes, largamente usados em centros de dados, precisam de cópias periódicas porque se degradam em poucas décadas. A iniciativa, apoiada pela big tech liderada por Satya Nadella, propõe usar vidro de silício — material presente em tubos de lâmpadas halógenas e espelhos de telescópios — como base física para armazenar arquivos de maneira quase permanente. Segundo o artigo científico, a quantidade global de dados dobra a cada três anos, e isso torna imprescindível um método alternativo, sustentável e de longa duração, capaz de aliviar a pressão sobre infraestruturas de TI convencionais.

Armazenamento em vidro: processo de gravação com laser de femtossegundo

A técnica descrita pelos pesquisadores divide-se em quatro etapas: gravação, armazenamento, leitura e decodificação. Na primeira fase, um laser ultrarrápido multifásico — conhecido como laser de femtossegundo — insere a informação diretamente no interior da placa, criando pixels tridimensionais chamados voxels. O fluxo de trabalho começa quando os dados chegam em forma de bits; esses bits são agrupados em símbolos, e cada símbolo corresponde a um voxel. Camada após camada, o feixe percorre toda a espessura do vidro de baixo para cima, até que o volume fique completamente preenchido.

Para recuperar o conteúdo, a leitura recorre a um microscópio automatizado equipado com câmera. O sistema fotografa cada camada de voxels, gerando imagens que seguem para a etapa de decodificação. Nessa última, algoritmos apoiados em inteligência artificial convertem as imagens novamente em bits, restaurando o arquivo original. O estudo registra velocidade de gravação de 65,9 megabits por segundo e densidade de 1,59 gigabits por milímetro cúbico. Em termos práticos, um fragmento de 12 centímetros quadrados por 2 milímetros de espessura comporta 4,84 terabytes — espaço suficiente para cerca de dois milhões de livros ou cinco mil filmes em resolução 4K.

Armazenamento em vidro e os ganhos de durabilidade e segurança

Entre os benefícios centrais da abordagem estão a resistência física e a imunidade a instabilidades ambientais. O vidro de silício tolera variações intensas de temperatura, umidade e interferência eletromagnética, requisitos que hoje obrigam centros de dados a gastar grandes quantidades de energia em refrigeração e controle atmosférico. Testes de envelhecimento acelerado indicam que os voxels permanecem legíveis após exposições de até 290 °C, o que sustenta a estimativa de vida útil de dez mil anos. Como as placas ficam offline, hackers só conseguiriam acesso aos arquivos roubando fisicamente o material, fator que eleva o nível de proteção contra ataques remotos.

Evolução recente: do quartzo puro ao vidro borossilicato

O artigo destaca uma troca de material que pode tornar o armazenamento em vidro economicamente mais atraente. Na fase inicial, os cientistas dependiam de sílica fundida de alta pureza, cara e menos disponível. O experimento mais recente demonstrou que o mesmo processo funciona em vidro borossilicato, encontrado em portas de forno e utensílios domésticos. Essa mudança corta custos, amplia a oferta de matéria-prima e remove um obstáculo importante para eventual industrialização.

Outros avanços técnicos incluem: redução do número de pulsos laser para formar voxels birefringentes; escrita pseudo-pulso único que acelera a gravação; uso de phase voxels, que alteram a fase do vidro e podem ser criados com apenas um pulso; gravação simultânea de múltiplos voxels com feixes paralelos; e adoção de aprendizado de máquina tanto na codificação de símbolos quanto na decodificação de imagens. A equipe também criou um método óptico não destrutivo para medir o envelhecimento interno das gravações ao longo do tempo.

Testes práticos e parcerias que demonstram o potencial da tecnologia

Como prova de conceito, o Projeto Silica já arquivou o filme “Superman”, da Warner Bros. Discovery, em vidro de quartzo. Outra colaboração envolve o Global Music Vault, iniciativa que prevê guardar composições musicais sob o gelo por dez mil anos. Há ainda o Golden Record 2.0, projeto educacional que reúne imagens, sons, músicas e falas para representar a diversidade humana ao longo dos milênios. Essas experiências indicam a versatilidade do método, que pode servir tanto a estúdios de cinema quanto a organizações culturais interessadas em preservação de longo prazo.

Desafios restantes e próximos passos da pesquisa

Embora os números de densidade e velocidade tenham melhorado, o estudo observa que o maquinário de gravação e leitura continua complexo. Na versão atual, o leitor precisa de um microscópio automatizado, embora agora utilize apenas uma câmera em vez de várias. Já o gravador, mesmo com menos componentes, ainda exige calibração refinada. A publicação conclui que, após a fase de pesquisa, a comunidade científica está convidada a expandir o trabalho, focando em simplificar equipamentos e elevar a taxa de escrita para níveis compatíveis com fluxos de dados comerciais.

Os resultados disponibilizados na Nature representam o estágio mais avançado do Projeto Silica desde 2019 e sinalizam a possibilidade de tornar o armazenamento em vidro uma alternativa real aos discos rígidos e às fitas magnéticas no futuro próximo.