El vidrio podría preservar el conocimiento digital durante milenios

medio de almacenamiento

27 de marzo de 2026 12:29
Dennis L.

Los archivos digitales suelen envejecer más rápido que la información que pretenden preservar. Por ello, un nuevo concepto se basa en láseres de femtosegundos y vóxeles en un medio de almacenamiento de sólo 2 mm de espesor y una longitud de borde de 120 mm. Lo importante no es sólo la capacidad, sino también si la escritura, la lectura y la corrección de errores funcionan de manera estable como un sistema global. Aquí es exactamente donde el debate pasa de la idea a la posible práctica.

El archivado digital a largo plazo suena inicialmente como un simple problema de almacenamiento, pero en la práctica es un problema del sistema. Los discos duros, las cintas magnéticas y los soportes de datos ópticos sólo almacenan información de forma fiable mientras el envejecimiento del material, la humedad, los cambios de temperatura, las influencias magnéticas y el desgaste mecánico sean manejables. Esto es complicado para archivos, instituciones de investigación y grandes centros de datos porque una parte importante de los datos creados en todo el mundo no tiene por qué estar disponible constantemente, sino que debe permanecer sin cambios durante décadas o incluso más. Este inventario poco utilizado suele denominarse datos fríos. Aquí es donde queda claro que el almacenamiento de datos no sólo debe proporcionar capacidad, sino también una vida útil definida, un bajo mantenimiento y un riesgo de fallo controlable. Por eso se lleva años trabajando en alternativas, incluida una memoria 5D hecha de vidrio que organiza la información volumétricamente en materiales transparentes.

La idea básica detrás de estos procesos es simple, pero la implementación técnica es exigente. Los datos no se almacenan como estados magnéticos en una superficie, sino como cambios microscópicos en el volumen de un material transparente. Para ello, se enfocan impulsos láser extremadamente cortos en profundidades definidas del medio y crean allí estructuras que luego se pueden leer ópticamente. La contraparte tridimensional del píxel se llama vóxel. Lo crucial es que una futura memoria de archivo no sólo pueda escribir muchos vóxeles juntos, sino que también la escritura, el posicionamiento, la lectura, la decodificación y la corrección de errores funcionen juntos de manera estable como una cadena. Al mismo tiempo, los investigadores también siguen vías químicas y biomoleculares, como el almacenamiento de ADN, en las que se debería conseguir de otra manera una densidad de almacenamiento muy alta. La atención se centra siempre en la misma pregunta: ¿Qué dispositivo de almacenamiento de datos mantiene la información legible de forma fiable durante más tiempo?

Del concepto de investigación al sistema de almacenamiento

En el artículo publicado en la revista Nature el 18 de febrero de 2026, el equipo detrás del Proyecto Sílice describe por primera vez un sistema de vidrio que no solo muestra registros de laboratorio individuales, sino que también demuestra la interacción de escribir, almacenar, leer y decodificar como un proceso completo. Para la variante con estructuras birrefringentes, los autores mencionan una densidad de datos de 1,59 Gbit por mm³, 301 capas descritas y una capacidad útil de 4,8 TB en una placa de 120 mm de ancho y 2 mm de espesor. La velocidad de escritura es de 25,6 Mbit por segundo y haz, la energía de escritura es de 10,1 nJ por bit. Lo importante no es tanto la cifra récord como el hecho de que el proceso general esté libre de errores. Según la publicación, los datos almacenados podrían reconstruirse después de leerlos sin errores, con el apoyo de la corrección de errores y la decodificación automatizada. Es precisamente esta transición del demostrador aislado al almacenamiento de archivos funcional lo que hace que el trabajo sea interesante para centros de datos y archivos científicos.

Cómo el láser codifica datos en vidrio

Técnicamente, el proceso se basa en pulsos de láser de femtosegundos que crean cambios locales dentro del material sin calentar ni dañar todo el vidrio. El equipo distingue entre dos modos de escritura. Los vóxeles birrefringentes se crean mediante modificaciones anisotrópicas, es decir, dependientes de la dirección, cuya orientación codifica datos. Los vóxeles de fase, por otro lado, se basan en cambios isotrópicos en el índice de refracción y dispersan sólo ligeramente la luz óptica. Para la variante de fase, es suficiente un único pulso láser por vóxel con una tasa de repetición de 10 MHz, lo que simplifica el hardware y facilita la paralelización. En el estudio, una configuración de cuatro haces para esta variante alcanzó 65,9 Mbit por s. La lectura no se realiza con un láser de escritura, sino con un microscopio automatizado, iluminación LED y una cámara sCMOS. Luego, un proceso de decodificación asigna los datos de la imagen a los símbolos escritos. Sólo esta combinación de vóxeles, búsqueda de posición, grabación de imágenes y software convierte el vidrio en un práctico dispositivo de almacenamiento de datos en lugar de un espectacular experimento individual.

Por qué el vidrio de borosilicato marca la diferencia

Particularmente relevante es el paso del vidrio de cuarzo de alta pureza al vidrio de borosilicato. Aunque la sílice fundida pura ofrece mejores valores máximos de densidad y capacidad de datos, es significativamente más engorrosa de fabricar y adquirir. El vidrio de borosilicato es común a escala industrial, más barato y más realista para una implementación más amplia. En el trabajo con sílice, la variante de fase en este material alcanza los 0,678 Gbit por mm³ y unos 2,02 TB por placa. Más importante aún, los investigadores pudieron demostrar una óptica de escritura y lectura simplificada para vidrio de borosilicato que solo requiere una cámara por lector. Para determinar la durabilidad, el equipo utilizó pruebas de envejecimiento acelerado con tratamiento térmico de 440 a 500 °C y evaluó la disminución de las señales ópticas mediante un modelo de Arrhenius. De ello los autores obtienen una estabilidad de las modificaciones escritas durante más de 10.000 años a temperatura ambiente. Al mismo tiempo, señalan abiertamente las limitaciones de esta afirmación, ya que la tensión mecánica y la corrosión química no se reflejaron completamente en este experimento.

¿Qué sigue de esto para archivos y centros de datos?

En la vida cotidiana, esto no significa que los discos duros vayan a desaparecer mañana o que los usuarios privados guarden pronto sus fotografías en un cristal. En el sitio de investigación Project Silica, el concepto se describe explícitamente como un medio WORM para archivos en la nube, es decir, para fondos que ya no se modifican después de su escritura. Aquí es exactamente donde reside el nicho plausible: documentos históricos, datos científicos sin procesar, colecciones audiovisuales y otros conjuntos de datos que rara vez se leen pero que deberían preservarse a largo plazo. Para estas acciones, las bajas necesidades de energía en estado inactivo, la insensibilidad electromagnética y la ausencia de migración de medios son estratégicamente más importantes que la máxima velocidad diaria. Todavía queda mucho por abrir. La tecnología debe seguir escalando en términos de tasas de escritura, automatización, manejo de materiales y costos antes de que se vuelva económicamente interesante en los centros de datos. Sin embargo, con este trabajo el debate cambia: el vidrio ya no es sólo un símbolo de la eternidad teórica, sino que se acerca a la práctica como almacenamiento de datos real y almacenamiento de archivos industriales.

Naturaleza, escritura láser en vidrio para un almacenamiento de datos de archivo denso, rápido y eficiente; doi:10.1038/s41586-025-10042-w