Os discos rígidos (HD) de alguns tipos mais recentes já estão usando essa tecnologia que promete uma capacidade muito maior de armazenamento. Como funciona a gravação magnética perpendicular é o que veremos nesse artigo.
A idéia original que resultou nos meios modernos de se registrar informações através de meios magnéticos teve seu início com Valdemar Poulsen, que 1898 criou um gravador que utilizava esse princípio.
Valdemar Poulsen
No gravador criado por Poulsen, era usado um fio de metal que passava perto de um eletro-imã excitado por um microfone de carvão. O fio se movimentava constantemente desenrolando de uma bobina e enrolando em outra, conforme mostra a figura 2.
Para reproduzir, quando o fio passava perto da bobina que o magnetizava, eram induzidas correntes que então excitavam um fone de ouvido.
Evidentemente, era tudo muito precário, e a qualidade da reprodução obtida deixava muito a desejar. Mas, o processo funcionava e mostrava que poderia ser utilizado na prática, resultando então em uma evolução de dispositivos bastante interessantes.
Figura 2
O invento foi constantemente aperfeiçoado, passando inicialmente para a forma de uma fita magnetizável que podia ser armazenada em rolos, como no gravador mostrado na figura 3, e depois no conhecido cassete de áudio e vídeo, que já está terminando sua era em nossos dias com o advento de outras mídias para som e imagem.
Figura 3
No entanto, mesmo estando prestes a desaparecer para o caso de áudio e vídeo com o advento do CD e DVD, o processo de gravação magnética de dados ainda é usado, tanto no caso dos disquetes como no caso dos discos rígidos (HD = hard disk) dos computadores.
Como Funciona
Se analisarmos um material magnetizável comum como uma fita de metal ferroso ou mesmo um arame (tomando como base o processo de Poulsen), vemos que ele possui uma estrutura formada por minúsculos imãs elementares desalinhados, conforme mostra a figura 4.
Esse desalinhamento é tal, que o campo magnético total desses imãs é nulo, e nenhum magnetismo se manifesta.
No entanto, se aproximarmos desse material um imã comum, os pequenos imãs elementares podem ser alinhados de tal forma que seu magnetismo se manifesta numa direção ou outra, conforme mostra a figura 5.
Uma forma de magnetizar o material importante é utilizando um eletro-imã. Se a corrente que percorrer o eletro-imã for um sinal de áudio, por exemplo, à medida que o material passar diante desse componente numa certa velocidade, as regiões vão se magnetizando, acompanhando a polaridade desse sinal, conforme mostra a figura 6.
Em outras palavras, no posicionamento dos imãs elementares teremos o registro da forma de onda do sinal que foi originalmente aplicado ao eletro-imã. Como esse magnetismo do material, ou seja, a posição dos imãs elementares não muda, mesmo depois que o campo que provocou sua orientação desaparece, temos o registro do sinal de uma forma que pode ser considerada “permanente”.
Na prática, o registro não é tão permanente assim, Os pequenos imãs elementares que, por sua posição, registraram a informação, podem ser novamente movimentados para uma posição indeterminada através de processos naturais, como a agitação térmica de seus átomos, radiação, campos externos, etc. Isso significa que, com o tempo, a informação registrada tende a desaparecer.
Os leitores que possuem fitas cassetes e videocassetes antigos sabem disso. Com o tempo, a qualidade do som e vídeo vai diminuindo até que chega um instante em que eles já não podem ser mais usados. O mesmo ocorre com os disquetes comuns de computador.
Para a leitura, parte-se do princípio de que, ao se passar um corpo magnetizado diante de uma bobina, uma tensão é induzida nessa bobina, conforme mostra a figura 7.
Assim, se a fita ou fio metálico em que o sinal estiver gravado passar diante de uma bobina, a passagem de cada pequeno imã elementar induzirá uma tensão de acordo com sua posição ou polaridade. Como se trata de um fenômeno dinâmico, na saída teremos a reprodução do sinal original, conforme mostra a figura 8.
A Tecnologia
Num gravador cassete comum, em que temos a tecnologia mais simples, a cabeça gravadora consiste num eletro-imã em que os dois pólos ficam próximos, formando uma abertura ou entreferro, conforme mostra a figura 9.
Quando o sinal de áudio é aplicado, o campo magnético atua horizontalmente entre os pólos do imã com uma concentração maior no entreferro. Dessa forma, apenas as partículas que estão passando diante do entreferro têm sua posição alterada, registrando então a informação.
Veja então que a capacidade de armazenamento, ou seja, a quantidade de informações registradas vai depender de quão pequena seja a abertura do eletroímã.
Tanto menor o entreferro, menor será a região magnetizada por cada unidade de sinal e portanto maior capacidade de armazenamento é obtida.
Por exemplo, no caso de uma fita cassete, quanto mais alta for a freqüência do sinal que deve ser registrado menor deve ser o entreferro. Caso se deseje registrar freqüências mais altas com um entreferro maior, é preciso acelerar a fita!
Veja que nessa tecnologia, os imãs elementares ou elementos da fita são sempre orientados no sentido longitudinal pela ação dos campos magnéticos.
Para o videocassete temos ainda entreferros menores ainda, e finalmente chegamos ao menor tamanho que conseguimos com a tecnologia atual que é representado pelas cabeças de registro e leitura dos disquetes e HDs, conforme mostra a figura 10.
Mesmo com as limitações apresentadas pelo tamanho dos elementos magnéticos que são orientados, conseguimos uma enorme capacidade de armazenamento quando trabalhos com bits de informação.
Isso ocorre, porque podemos praticamente usar cada imã elementar do meio usado na gravação como um bit.
Uma idéia importante que está sendo explorada já em alguns novos modelos de discos rígidos, possibilita uma melhora na capacidade de armazenamento para os meios magnéticos.
O que ocorre, é que se orientarmos os imãs elementares não no sentido longitudinal mas no sentido perpendicular, conforme mostra a figura 11, o espaço ocupado por cada bit de informação será menor e com isso teremos maior densidade de gravação.
Diversos fabricantes de discos rígidos como a Seagate, Hitachi, Toshiba e outros já possuem diversos HDs usando essa tecnologia como o mostrado na figura 12.
HD Seagate Barracuda 7200-8 de 400 Gbytes usando tecnologia de gravação perpendicular – Foto Cortesia Seagate
Modelos de maior capacidade como a 7200-10 de 750 GB e 7200-9 de 500 Gbytes.
Conclusão
Essa nova tecnologia vai possibilitar um aumento ainda maior na capacidade de armazenamento dos discos rígidos que podem se tornar também cada vez mais pequenos.
Certamente, em pouco tempo não teremos outro tipo senão este, e os discos rígidos tão pequenos que possam ser instalados na sua câmara fotográfico (que também será de vídeo) se tornarão comuns,
