WEBVTT

00:00:07.038 --> 00:00:10.741
Imagine um avião voando a
um milímetro acima do solo

00:00:10.741 --> 00:00:14.029
e dando uma volta em torno
da Terra a cada 25 segundos

00:00:14.029 --> 00:00:17.335
e ainda contando cada folha
de grama presente no solo.

00:00:17.335 --> 00:00:20.551
Reduza tudo isso até que caiba
na palma da sua mão,

00:00:20.551 --> 00:00:24.205
e você teria algo equivalente
a um disco rígido moderno,

00:00:24.205 --> 00:00:28.455
que pode armazenar mais informação
do que a biblioteca de sua cidade.

00:00:28.455 --> 00:00:32.906
Como é que ele armazena
tanta informação em um espaço tão pequeno?

00:00:32.906 --> 00:00:37.122
Em cada disco rígido existe uma pilha
de discos girando em alta velocidade

00:00:37.122 --> 00:00:40.525
enquanto uma cabeça de gravação
sobrevoa cada superfície da pilha.

00:00:40.525 --> 00:00:46.278
Cada disco é revestido por uma película
com minúsculos grãos de metal magnetizado,

00:00:46.278 --> 00:00:49.591
e seus dados não estão ali em uma forma
que você possa reconhecer.

00:00:49.591 --> 00:00:52.768
Eles são gravados
como um padrão magnético

00:00:52.768 --> 00:00:55.819
formado por grupos desses pequenos grãos.

00:00:55.819 --> 00:00:58.169
Em cada grupo, também conhecido por bit,

00:00:58.169 --> 00:01:01.121
todos os grãos são
alinhados magneticamente

00:01:01.121 --> 00:01:03.596
em um estado, dentre dois possíveis,

00:01:03.596 --> 00:01:06.805
que correspondem aos dígitos zero e um.

00:01:06.805 --> 00:01:08.668
Os dados são gravados no disco

00:01:08.668 --> 00:01:12.577
através da conversão de sequências
de bits em corrente elétrica

00:01:12.577 --> 00:01:14.994
alimentada através de um eletroímã.

00:01:14.994 --> 00:01:18.613
Este ímã gera um campo que é forte
o suficiente para mudar a direção

00:01:18.613 --> 00:01:21.145
de magnetização do grão do metal.

00:01:21.145 --> 00:01:24.102
Uma vez que esta informação
é escrita no disco,

00:01:24.102 --> 00:01:26.243
o dispositivo usa um leitor magnético

00:01:26.243 --> 00:01:28.843
para converter os bits
em algo compreensível,

00:01:28.843 --> 00:01:33.398
semelhante a como a agulha do fonógrafo
traduz em música os sulcos de um vinil.

00:01:33.408 --> 00:01:37.634
Mas como você pode obter tanta
informação de apenas zeros e uns?

00:01:37.634 --> 00:01:40.300
Bem, colocando muitos deles juntos.

00:01:40.300 --> 00:01:45.246
Por exemplo, uma letra é representada
em um byte ou oito bits,

00:01:45.246 --> 00:01:47.879
e cada foto sua possui,
em média, vários megabytes,

00:01:47.879 --> 00:01:50.865
que é o equivalente a 8 milhões de bits.

00:01:50.865 --> 00:01:54.779
Como cada bit deve ser escrito
em uma área física do disco,

00:01:54.779 --> 00:01:58.833
estamos sempre buscando aumentar
a densidade de área do disco,

00:01:58.833 --> 00:02:03.572
ou quantos bits podem ser espremidos
em uma polegada quadrada do disco.

00:02:03.572 --> 00:02:08.907
A densidade de área de um disco hoje é de
600 gigabits por polegada quadrada,

00:02:08.907 --> 00:02:15.524
300 milhões de vezes maior do que aquela
do primeiro disco rígido da IBM de 1957.

00:02:15.524 --> 00:02:17.929
Este avanço incrível
na capacidade de armazenamento

00:02:17.929 --> 00:02:20.732
não se deu apenas através
da miniaturização dos componentes,

00:02:20.732 --> 00:02:22.914
mas envolveu múltiplas inovações.

00:02:22.914 --> 00:02:26.153
Uma técnica chamada processo
de litografia de película fina

00:02:26.153 --> 00:02:29.847
permitiu que engenheiros
compactassem a leitura e a escrita.

00:02:29.847 --> 00:02:32.767
E apesar de pequeno,
o leitor tornou-se mais sensível

00:02:32.767 --> 00:02:35.190
aproveitando-se de novas descobertas

00:02:35.190 --> 00:02:38.940
de propriedades magnéticas
e quânticas da matéria.

00:02:38.940 --> 00:02:43.384
Foi possível agrupar ainda mais os bits
graças a algoritmos matemáticos,

00:02:43.384 --> 00:02:46.600
que filtram o ruído
da interferência magnética

00:02:46.600 --> 00:02:51.474
e encontram as sequências de bits
mais prováveis a cada leitura de bloco.

00:02:51.474 --> 00:02:54.465
E o controle da expansão térmica
da cabeça de gravação,

00:02:54.465 --> 00:02:57.548
habilitado por um aquecedor
sob o gravador magnético,

00:02:57.548 --> 00:03:00.825
permite que ela deslize 
à distância de menos de cinco nanômetros

00:03:00.825 --> 00:03:02.515
acima da superfície do disco,

00:03:02.515 --> 00:03:06.661
o que equivale a largura
de duas fitas de DNA.

00:03:06.661 --> 00:03:08.417
Nas últimas décadas,

00:03:08.417 --> 00:03:11.034
o aumento exponencial
da capacidade de armazenamento

00:03:11.034 --> 00:03:12.974
e do poder de processamento

00:03:12.974 --> 00:03:15.816
seguiu um padrão conhecido
como a Lei de Moore,

00:03:15.816 --> 00:03:23.099
que, em 1975, previu que a densidade
de informação dobraria a cada dois anos.

00:03:23.099 --> 00:03:25.993
Mas no limite de 100 gigabits
por polegada quadrada,

00:03:25.993 --> 00:03:30.185
onde os grãos magnéticos
estão tão pequenos e espremidos,

00:03:30.185 --> 00:03:34.361
surge um novo problema,
chamado efeito superparamagnético.

00:03:34.361 --> 00:03:37.545
Quando o volume de um grão
magnético é muito pequeno,

00:03:37.545 --> 00:03:41.476
sua magnetização é facilmente
alterada pela energia térmica

00:03:41.476 --> 00:03:44.429
e pode fazer com que os bits
mudem seus estados,

00:03:44.429 --> 00:03:46.714
levando à perda de dados.

00:03:46.714 --> 00:03:50.819
Os cientistas resolveram esta limitação
de uma forma extremamente simples:

00:03:50.819 --> 00:03:55.899
alterando a direção da gravação,
de longitudinal para perpendicular,

00:03:55.899 --> 00:04:01.225
permitindo que a densidade por área seja
de um terabit por polegada quadrada.

00:04:01.225 --> 00:04:04.858
Recentemente, esse limite foi
ultrapassado mais uma vez

00:04:04.858 --> 00:04:07.682
por meio da gravação magnética
com a ajuda do calor.

00:04:07.682 --> 00:04:11.451
Este método utiliza um meio
de gravação termicamente estável,

00:04:11.451 --> 00:04:14.889
cuja resistência magnética
é momentaneamente reduzida,

00:04:14.889 --> 00:04:18.517
aquecendo-se um ponto
específico com um laser

00:04:18.517 --> 00:04:20.535
e permitindo que os dados sejam gravados.

00:04:20.535 --> 00:04:23.557
E enquanto esses discos
ainda estão em fase de testes,

00:04:23.557 --> 00:04:28.295
cientistas já têm na cartola
o próximo truque:

00:04:28.295 --> 00:04:30.291
´"bit-patterned media",

00:04:30.291 --> 00:04:35.267
onde os bits ficam localizados
em estruturas nanométricas separadas,

00:04:35.267 --> 00:04:37.963
permitindo uma densidade de área

00:04:37.963 --> 00:04:41.780
na faixa de vinte terabits
por polegada quadrada ou mais.

00:04:41.780 --> 00:04:46.247
Então, graças aos esforços combinados
de gerações de engenheiros,

00:04:46.247 --> 00:04:48.014
cientistas de materiais

00:04:48.014 --> 00:04:49.976
e físicos quânticos,

00:04:49.976 --> 00:04:53.019
é que esta ferramenta precisa
e de poder incrível

00:04:53.019 --> 00:04:55.814
pode girar na palma da sua mão.