Cristal de memória 5D da University of Southampton guarda o genoma humano completo

Mesmo muito depois de os oceanos da Terra evaporarem e de toda a vida vegetal e animal virar pó sob a lenta expansão do Sol, um pequeno disco de sílica ainda poderia simbolizar um marco na história evolutiva humana.

Pesquisadores da University of Southampton, no Reino Unido, voltaram a mostrar o potencial extraordinário do seu cristal de memória de cinco dimensões (5D) - desta vez gravando na estrutura do material uma sequência que representa o genoma completo do ser humano moderno.

Como o cristal de memória 5D armazena dados em sílica

A base dessa tecnologia não é exatamente recente, mas continua chamando a atenção. Em 2011, engenheiros já haviam refinado técnicas para usar pulsos de laser com duração de femtossegundos e produzir, em um material vítreo de dióxido de silício (também chamado simplesmente de sílica), vazios em escala nanométrica.

Ao variar a quantidade de energia depositada em cada vazio, é possível gerar diferenças nessas cavidades.

A combinação da posição tridimensional dessas estruturas minúsculas, junto do seu tamanho e da sua orientação, é o que permite o armazenamento 5D. Com vazios de até 20 nanômetros de diâmetro, afirma-se que os maiores desses cristais de memória conseguem guardar centenas de terabytes de informação.

E, ao contrário da química instável das fitas magnéticas ou dos corantes fotossensíveis dos CDs, o arranjo “queijo suíço” de moléculas à base de silício e oxigênio praticamente não se altera com o tempo, independentemente do que aconteça com ele. Dá para congelar, pisotear, assar a 1,000 graus Celsius - e, com o equipamento adequado, aqueles furos ainda continuam legíveis.

A leitura dos dados é feita com um microscópio óptico e um polarizador. Os padrões gravados no disco 5D mudam de aparência conforme o ângulo de observação e a ampliação do microscópio usado.

Em teoria, esse material poderia permanecer por muitos bilhões de anos em temperatura ambiente e seguir mais ou menos intacto, sendo mais resistente do que qualquer outro método compacto de armazenamento de dados desenvolvido até hoje.

O genoma humano gravado no cristal de memória 5D

Em parceria com a empresa de tecnologia de DNA Helixwork Technologies, a equipe da University of Southampton incorporou em um único cristal uma sequência de cerca de 3 bilhões de letras que representa um genoma humano - algo que totaliza por volta de 800 megabytes de dados.

Depois disso, o cristal de memória foi guardado no arquivo do projeto Memory of Mankind, na Áustria, somando-se a centenas de “tomos” de cerâmica inscritos e mantidos em uma antiga mina de sal para que gerações distantes possam consultá-los.

Se um registro desse tipo poderia ser aproveitado por alguma forma de inteligência avançada para ressuscitar o

Homo sapiens - ou qualquer outra espécie que queiramos preservar - é uma hipótese altamente especulativa, considerando o que sabemos hoje.

Por outro lado, também não dá para prever o que mentes futuras fariam ao encontrar um repositório de genes há muito perdidos em mãos relativamente alienígenas.

"Sabemos, a partir do trabalho de outros, que material genético de organismos simples pode ser sintetizado e usado em uma célula existente para criar um espécime vivo viável em laboratório", afirma o líder da equipe Peter Kazansky, físico óptico da University of Southampton.

"O cristal de memória 5D abre possibilidades para que outros pesquisadores construam um repositório eterno de informação genômica, a partir do qual organismos complexos, como plantas e animais, possam ser restaurados caso a ciência no futuro permita."

Um arquivo para bilhões de anos - e a utilidade no curto prazo

Deixando de lado imagens de clones humanos pós-apocalípticos, a utilidade dessa tecnologia pode ser enorme mesmo no futuro próximo.

Apenas quatro anos atrás, a humanidade produziu algo em torno de 64 zetabytes de dados, reunindo de tudo: séries da Netflix, clipes do TikTok, artigos impressionantes da ScienceAlert e fofocas do Facebook. Neste ano, esse total pode chegar a quase 150 zetabytes - um crescimento explosivo que não parece desacelerar.

Todo esse conteúdo pode ser valioso nas próximas décadas, o que exige formas baratas, resistentes e de baixo consumo de energia para arquivar volumes gigantescos de informação no menor espaço possível.

E, se uma parte disso atravessar 1 bilhão de anos e voltar a ver a luz do dia, que descoberta seria melhor do que um manual de instruções para um ser humano?