L’automazione di un sistema che usa il vetro come supporto di archiviazione dei dati permetterà di scrivere il contenuto di milioni di libri, o della memoria di decine di smartphone, in lastre sottili destinate a durare millenni. I ricercatori di Project Silica, un’iniziativa di Microsoft, hanno dimostrato che un metodo per incidere sul vetro enormi volumi di dati potrebbe essere implementato su scala industriale, e usato per preservare dall’usura, dalle incurie e da disastri naturali patrimoni culturali e scientifici, traghettandoli nel futuro. La tecnica usata è descritta su un articolo pubblicato su Nature.

«Il vetro può resistere a temperature estreme, umidità, particolato e campi elettromagnetici. Inoltre, il vetro ha una lunga durata e non richiede la sostituzione ogni due anni. Questo lo rende anche un materiale più sostenibile. Richiede pochissima energia per essere prodotto ed è facile da riciclare una volta terminato il suo utilizzo» ha spiegato Richard Black, direttore di ricerca di Project Silica.

Il team ha perfezionato una tecnica di “scrittura” e archiviazione dei dati in lastre di vetro sottili come cialde di un wafer, un metodo già descritto nel 2014 ma all’epoca poco pratico per essere applicato su larga scala. Gli scienziati di Project Silica hanno dimostrato che un processo basato su quegli stessi principi fisici potrebbe trasformarsi in una tecnologia industriale sfruttabile dai datacenter, i centri di elaborazione dati che ospitano le infrastrutture fisiche che elaborano i dati che ci permettono di compiere ormai qualunque cosa online.

I bit di dati – il bit, contrazione di binary digit, è l’unità standard della quantità di informazione in informatica – sono stati trasformati in gruppi di simboli e incisi come voxel (le controparti tridimensionali dei pixel) su sottili strati di vetro usando un laser a femtosecondi, un laser a impulsi ultrabrevi impiegato anche nella chirurgia dell’occhio. Su una lastra di vetro dello spessore di due millimetri è possibile codificare diverse centinaia di strati di voxel, a una velocità massima di 65,9 bit al secondo – che gli scienziati definiscono “altamente efficiente” – usando quattro laser che scrivono contemporaneamente.

Con questo sistema è stato possibile archiviare 4,8 terabyte (1 terabyte equivale a 1000 gigabyte) di dati in un foglio di vetro di 12 centimetri quadrati: più o meno la stessa quantità di informazioni contenuta in 2 milioni di libri cartacei. Come ben esemplificato in un articolo sul New Scientist, sarebbe come far stare il volume di dati archiviati in 37 iPhone in un terzo del volume di un solo cellulare dello stesso modello.

Ma una volta scritti, come si leggeranno questi dati? Con una combinazione tra un microscopio automatizzato e una telecamera che riescano a catturare le immagini di ogni strato di vetro. Un sistema di machine learning provvederebbe poi alla decodifica delle informazioni. 

Gli scienziati hanno “maltrattato” i supporti per simulare un processo di invecchiamento accelerato, per esempio riscaldandoli in un forno, e hanno dimostrato che i dati potrebbero rimanere stabili e leggibili per oltre 10.000 anni a temperature di 290 °C, e persino più a lungo a temperatura ambiente. Un altro metodo che usa un vetro più economico di quello standard, il vetro borosilicato o Pyrex, potrebbe essere impiegato per incidere stringhe di dati meno complesse.

Per una questione di costi e di fattibilità è difficile pensare che la tecnologia possa essere usata per trasferire su vetro i dati già conservati in istituzioni culturali più classiche, come archivi storici e biblioteche. Così come, che venga impiegata in normali uffici e nelle nostre case, come si faceva con i vecchi floppy disk. Più realisticamente, potrebbe trovare applicazione presso grandi fornitori di servizi cloud.