Los «cristales de memoria» que revolucionan el almacenamiento masivo y desafían principios físicos fundamentales

Ilya Kazansky, director ejecutivo de Sphotonix, viste una bata de laboratorio blanca y guantes de látex azules mientras sostiene una pequeña placa de vidrio cuadrada con marcas de cuadrícula para mirar a través de ella.

Fuente de la imagen, SPhotonix

    • Autor, Laurie Clarke
  • 9 marzo 2026
  • Tiempo de lectura: 12 min

Durante un viaje a Japón en 1999, el investigador Peter Kazansky observó un fenómeno físico extraño que ahora considera fundamental para el futuro del almacenamiento de información.

En el laboratorio de optoelectrónica de la Universidad de Kioto, científicos experimentaban con la técnica de escribir sobre vidrio usando láseres ultrarrápidos de femtosegundos, capaces de emitir pulsos de luz en una fracción de tiempo equivalente a una cuatrillonésima de segundo.

Sin embargo, notaron un comportamiento extraño en cómo la luz se desplazaba a través del vidrio modificado con láser. La dispersión de Rayleigh es un fenómeno bien conocido que explica cómo la luz blanca se refleja en pequeñas partículas en varias direcciones (responsable, entre otros, de que el cielo sea azul). Pero aquí, la luz no se comportaba según lo esperado.

“Fue complicado de entender”, comenta Kazansky, profesor de optoelectrónica en la Universidad de Southampton (Reino Unido), quien colaboraba con el equipo de Kioto. “Nos sorprendió observar que la luz se dispersaba de un modo que parecía contradecir las leyes físicas.”

Este hallazgo desconcertante generó, según Kazansky, “un verdadero momento eureka”. Los científicos encontraron nanostructuras ocultas dentro del vidrio de sílice, creadas por unas “microexplosiones” provocadas por los láseres de femtosegundos.

Imaginen sostener un grueso cristal a contraluz, viendo cómo la luz refleja en múltiples direcciones. Con esta técnica láser, los investigadores de Kioto habían formado accidentalmente pequeños orificios con esa propiedad óptica.

Con un tamaño alrededor de mil veces menor que el diámetro de un cabello humano, estos “remolinos” de luz son tan pequeños que no pueden apreciarse a simple vista. Pronto quedó claro para el equipo que tenían un potencial revolucionario. “Fue la primera evidencia de que podíamos usar la luz para crear patrones complejos dentro de materiales transparentes a una escala menor que la longitud de onda de la luz”, afirma Kazansky.

Ahora, 27 años después, espera que aquel descubrimiento sirva para abordar uno de los mayores retos de la era digital: el almacenamiento masivo de datos.

Nuestro problema con los datos

Imagen de un centro de datos. Un pasillo se bifurca hacia la izquierda y hacia la derecha. En el medio se ve una larga hilera de torres de color azules dentro de las cuales parece haber máquinas de procesamiento de datos.

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En la era del Internet, la inteligencia artificial, los hogares inteligentes y la economía basada en la vigilancia, la producción de datos no detiene su avance constante.

Según la empresa de análisis IDC, para 2028 la humanidad generará colectivamente 394 billones de zettabytes cada año (un zettabyte equivale a un billón de gigabytes). Cada acción en Internet —ver un video en YouTube, enviar un correo electrónico o preguntar a un chatbot de IA— genera una cadena interminable de puntos de datos que se envían al ciberespacio.

La creencia de que los datos “no pesan nada” es errónea: aunque la información se perciba como algo etéreo, viajando por cables submarinos o almacenada en “la nube”, en realidad requiere grandes recursos físicos, cuya demanda ya supera la oferta.

Los centros de datos consumen enormes cantidades de electricidad, agua y materiales, y su expansión descontrolada está impulsando la búsqueda de alternativas radicales.

Este dilema ha motivado innovaciones como la propuesta de Kazansky de grabar datos en vidrio con láseres. Otras ideas, como almacenar información en ADN, también son exploradas por científicos y empresas destacadas como Microsoft.

Los datos se procesan y almacenan en centros de datos: inmensas estructuras casi alienígenas llenas de filas interminables de servidores de más de dos metros, que parpadean sin cesar.

Estas cajas llenas de hardware y cables consumen energía para funcionar y para sus complejos sistemas de refrigeración que evitan sobrecalentamientos y posibles incendios. (Trabajar en un centro de datos es una experiencia dura: debido al calor y al ruido intenso, es adecuado solo para quienes puedan soportar estas condiciones, según un reportaje de The New Yorker en 2025).

A nivel mundial, estos centros representan cerca del 1,5% del consumo eléctrico global, y se espera que esta cifra se duplique para 2030. En ese año, podrían generar emisiones de CO₂ equivalentes a 2.500 millones de toneladas, casi el 40% del total anual de Estados Unidos.

El auge reciente de la IA generativa ha agravado la situación, multiplicando la necesidad de sistemas informáticos de alto rendimiento que consumen enormes cantidades de energía y emiten grandes cantidades de calor.

Gran parte de la electricidad que usan los centros de datos se destina a manejar los “datos calientes”: información que debe estar lista para acceso inmediato y recibir actualizaciones frecuentes. Por ejemplo, transferencias bancarias o documentos online que se editan regularmente.

Sin embargo, la mayor parte de los datos globales, alrededor del 80%, son “datos fríos”: información que no requiere acceso inmediato y para la que los usuarios pueden esperar minutos o incluso días para recuperarla.

Incluyen datos regulatorios, como registros financieros o auditorías que bancos y empresas deben conservar indefinidamente. También se incluyen aquí copias de seguridad de correos o fotos antiguas, así como archivos almacenados.

Almacenar estos datos plantea retos. Actualmente, la mayoría se guarda en discos duros dentro de centros de datos que deben mantenerse encendidos para garantizar la accesibilidad, lo que implica consumo de energía y refrigeración.

Otra solución creciente es el uso de cintas magnéticas, almacenadas en las propias instalaciones o en bibliotecas especializadas. Estas requieren mantenerse a temperaturas entre 16 y 25 °C (61 a 77 °F), lo que implica un consumo energético para conservar el ambiente adecuado.

Además, las cintas deben reemplazarse cada 10 a 20 años debido a su degradación, generando residuos. El aumento masivo en la producción de datos ha causado una fuerte demanda de cintas magnéticas en los últimos años.

“Cristales de memoria”

Imagen de un cristal de vidrio de SPhotonix que muestra imágenes digitales de una pintura de la Cueva Chauvet y una imagen generada por IA del alunizaje fue lanzado a la órbita en junio de 2025.

Fuente de la imagen, SPhotonix

La urgencia de encontrar alternativas ha llevado a Kazansky a una propuesta innovadora. Tras aquella revelación en Kioto, demostró que los remolinos diminutos perforados en el vidrio podían leerse de manera similar a los datos en fibras ópticas.

Explica que esta técnica codifica la información en cinco dimensiones, combinando la variación en la orientación y la intensidad de la luz con la ubicación de diferentes “vóxeles” (píxeles tridimensionales con coordenadas x, y, z).

“Al aprovechar estas propiedades ópticas, es posible almacenar datos en cinco dimensiones, en lugar de las tres habituales, lo cual es esencial para alcanzar la densidad requerida para un almacenamiento ‘perpetuo’”, señala Kazansky.

La información se recupera con un microscopio óptico especializado que dispone de una cámara capaz de detectar tanto la intensidad como la polarización de la luz. “Como las nanoestructuras alteran el paso de la luz, utilizamos ópticas especiales para ‘visualizar’ esos cambios de polarización, que luego se traducen en datos digitales”, detalla Kazansky.

En los “cristales de memoria” desarrollados por Kazansky, la energía solo se consume durante la escritura, sin necesidad de energia para mantener los datos almacenados, y la lectura tampoco demanda gran cantidad de energía.

Estos cristales pueden contener una enorme cantidad de información en una superficie pequeña: teóricamente hasta 360 terabytes (cada uno equivalente a 1.000 GB) en un disco de vidrio de 5 pulgadas (12,7 cm).

Además, según Kazansky, pueden conservarse prácticamente eternamente. Están fabricados con vidrio de sílice fundido, reconocido por su resistencia y estabilidad térmica. Solo requieren protección adicional en un contenedor fuerte, ya que por ser vidrio, siguen siendo susceptibles a fracturarse si se manejan bruscamente.

Kazansky, junto con su hijo, fundaron una empresa en 2024 para comercializar esta tecnología y recientemente cerraron una ronda de financiación por US$4,5 millones. Afirma que SPhotonix ya mantiene conversaciones con compañías tecnológicas para probar algunos prototipos en centros de datos en los próximos años. Mientras tanto, el objetivo principal sigue siendo “optimizar la tecnología para asegurar su robustez” en estos escenarios.

Actualmente, la empresa alcanza velocidades de lectura de aproximadamente 30 MB por segundo, pero se espera incrementar las velocidades de lectura y escritura a 500 MB por segundo entre tres y cinco años según Kazansky. (Como comparación, las tecnologías más recientes de almacenamiento en cinta magnética alcanzan hasta 400 MB por segundo).

“Nuestro objetivo es que la recuperación de datos sea tan ágil como en un disco duro moderno”, afirma.

No obstante, no todos consideran que los cristales de memoria representen la solución inmediata para el almacenamiento de datos. Para Srinivasan Keshav, profesor de informática en la Universidad de Cambridge (Reino Unido), uno de los problemas radica en que esta tecnología “no es compatible con la infraestructura actual”, lo que supone “grandes desafíos para su adopción”.

Kazansky no es el único buscando soluciones para el crecimiento exponencial de datos del siglo XXI. Mientras él explora soluciones en materiales como el vidrio, otros investigan en el sustrato orgánico fundamental de la vida.

Datos en ADN

El ADN puede almacenar una enorme cantidad de datos y sus requisitos de conservación no consumen mucha energía, lo que lleva a algunos a considerarlo el medio de almacenamiento perfecto.

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La idea de utilizar ADN para almacenamiento se propuso por primera vez en 1964 por el físico soviético Mikhail Samoilovich Neiman, y experimentos desde los años 80 han validado su factibilidad.

Sus defensores apuntan que es una solución altamente eficiente y duradera. Un solo gramo de ADN podría almacenar teóricamente hasta 215 petabytes (PB), equivalente a un millón de gigabytes, y conservar los datos durante miles de años.

La conversión de bytes en bases nucleotídicas es relativamente sencilla. “Se asignan los datos digitales a los componentes básicos del ADN”, explica Thomas Heinis, profesor en gestión de datos del Imperial College London.

Las cuatro bases del ADN —A, T, C y G— se traducen en combinaciones binarias: 01, 00, 11 y 10. “Luego se sintetiza la molécula —la representación física de esos datos— y se almacena por el tiempo que se desee”.

Los expertos suelen afirmar que “sería posible guardar todos los datos del mundo en una cucharadita”, comenta Heinis. Sin embargo, localizar información específica dentro de esa masa concentrada resultaría complicado.

Una ventaja clave es que el almacenamiento en ADN no es intensivo en energía. “Es eficiente energéticamente porque, si se conserva en condiciones adecuadas, no requiere refrigeración”, añade Heinis.

Actualmente emergen startups dedicadas al almacenamiento en ADN y se han logrado avances en la reducción del costo para “leer” ADN, señala Heinis. Sin embargo, el coste total sigue siendo un desafío.

“Aún resulta muy caro”, advierte, especialmente para la síntesis del ADN. “En la fase de ‘escritura’ no hemos visto un progreso significativo, y esta es la clave para que la solución sea viable”, explica. “Cuando baje suficientemente el costo, los demás aspectos se solucionarán”.

Aunque Heinis considera los cristales de memoria de Kazansky como un “competidor directo del almacenamiento en ADN”, reconoce que el ADN podría tener ventaja porque “siempre podremos leer ADN”, debido a su amplio uso en medicina.

“En otras tecnologías, queda la duda sobre cuánto tiempo seguirán disponibles los dispositivos de lectura”, señala.

En el caso de soportes como los disquetes, que fueron comunes en los años 70 pero quedaron obsoletos a principios de los 2000, es cada vez más difícil acceder a su contenido. “Existen empresas que ofrecen almacenamiento de datos asegurado por más de 100 años. Pero, ¿qué empresas seguirán activas en ese tiempo?”, cuestiona.

Entre las grandes tecnológicas, Microsoft ha mostrado un interés destacado en esta área. En 2016, anunció el almacenamiento de 200 MB de datos en ADN, incluyendo una base de datos de semillas del Svalbard Global Seed Vault y la Declaración Universal de los Derechos Humanos en más de 100 idiomas.

En 2020, Microsoft y otras compañías fundaron la DNA Data Storage Alliance (Alianza para el Almacenamiento de Datos en ADN).

“La demanda para almacenamiento en la nube a largo plazo está en niveles sin precedentes y estamos llegando al límite de las tecnologías actuales”, comentó un portavoz de Microsoft a la BBC.

Entre 2017 y 2019, Microsoft también apoyó al equipo de Kazansky en la Universidad de Southampton dentro del Project Silica. “Demostramos el principio fundamental; después, ellos siguieron desarrollando la tecnología por su cuenta”, explica Kazansky.

En febrero de 2026, Microsoft publicó en Nature un avance en esta línea. La empresa logró almacenar datos en vidrio de borosilicato, material utilizado en utensilios de cocina y puertas de horno, además del vidrio estándar de sílice fundida.

El vidrio de borosilicato es considerablemente más económico —lo que hace la propuesta más viable— y también muy resistente. Microsoft afirma que estos datos podrían conservarse durante 10.000 años.

Microsoft agregó a la BBC que aunque las pruebas iniciales mostraron resultados alentadores, actualmente la tecnología no está en fase de comercialización.

Equipos de investigación para la creación de cristales de vidrio desarrollados por Microsoft.

Fuente de la imagen, Microsoft

Repensar la computación

Resolver el desafío del almacenamiento permanente de datos es solo un aspecto del problema energético que representan los grandes centros de datos.

La sílice y el ADN son “muy atractivos desde un punto de vista sostenible”, reconoce Tania Malik, profesora adjunta en la Escuela de Computación y Ciberseguridad de la Universidad Tecnológica de Dublín (Irlanda).

“Sin embargo, es poco probable que estas tecnologías reemplacen al almacenamiento tradicional para la informática diaria o las cargas de trabajo de IA en un futuro cercano”, advierte Malik.

Malik señala que existen opciones más factibles a corto plazo para reducir el gasto energético asociado a los “datos calientes”.

“Una vía clave es mejorar la eficiencia de la infraestructura, mediante procesadores más eficientes energéticamente y avanzadas técnicas de refrigeración, como la líquida o la refrigeración por aire exterior”, explica.

Al mismo tiempo subraya que hay un “crecimiento en la conciencia de que la eficiencia debe considerarse también en el software y las cargas de trabajo, no solo en la infraestructura”.

Malik afirma que en la computación de alto rendimiento y la computación en la nube, el rendimiento ha sido tradicionalmente la prioridad, pero la eficiencia energética debe tener la misma importancia. “Esto implica diseñar algoritmos y aplicaciones que consideren el consumo energético”.

Además, recomienda usar solo la potencia informática necesaria para cada tarea. “No todas las tareas requieren el modelo de IA más grande ni la ejecución más rápida”, señala.

Frente al creciente volumen de datos, Malik sugiere que podría requerirse un replanteo más profundo. ¿Es imprescindible conservar toda la información generada? Cada vez más, la solución implica “ser más selectivos con lo que decidimos almacenar”.

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