Tecnoloxía dos discos ópticos

Os discos ópticos, independentemente de que sexan CD ou DVD, están fabricados en diversas capas de materiais das que destacan principalmente tres:

• Policarbonato: É a masa do disco, o que se adoita chamar ‘o plástico’. Trátase dunha pasta feita cun material de carbono moi similar aos polivinilos e outros materiais plásticos que se utilizan na industria dos tubos e conducións. O policarbonato abrándase a elevadas temperaturas (quen deixe un Cd no cadro de mandos dun coche nun día de verán durante varias horas comprobouno) e é ríxido a temperatura ambiente.

• Tinguidura fotosensible: O policarbonato, ademais de ofrecer a necesaria rixidez ao disco óptico, soporta no seu seo unha tinguidura fotosensible, que é o segundo compoñente, e o máis importante, do CD e DVD. A mestura do policarbonato e a tinguidura produce una pasta de cor verde azulado. Esta cor, que é o que se ve na cara non impresa de moitos discos ópticos grabables, débese á tinguidura fotosensible.

• Recubrimiento metálico: Trátase dunha capa de metal de grosor imperceptible que recubre a cara legible do disco. O metal empregado nesta capa é un dos factores que definen a calidade do disco. As marcas máis baratas adoitan empregar aluminio, mentres que os discos de gama media incorporan prata e os de gama alta ouro. Os mellores recubrimientos están feitos cunha aliaxe de ouro e prata. Do tipo de metal empregado depende a durabilidad do disco. Isto é o tempo durante o que o disco gardará e transmitirá correctamente a información que contén. A función do recubrimiento metálico é reflectir o raio láser do lector.

A clave paira comprender o funcionamento dos discos ópticos reside na tinguidura fotosensible. Este compoñente reacciona de diversas maneiras fronte á luz dun raio láser. Dependendo da intensidade da mesma, a tinguidura pode cambiar a súa estrutura molecular e espacial (a forma tridimensional que ten a molécula) perdendo así a súa cor e volvéndose transparente. Dado que a tinguidura colorea a masa de policarbonato, o resultado será una zona, duns poucos nanometros (a mil millonésima parte dun metro), transparente. A combinación de zonas transparentes (‘pozos’) e outras opacas (‘chairos’) é o código co que o disco garda a información.

Nos discos grabables a tinguidura está ‘virxe’ e non foi exposto ao raio láser. O gravador de discos, tamén chamado ‘tostador’, é en esencia un raio de elevada potencia (lonxitude de onda curta) que incide sobre a superficie do disco traspasando a zona metálica e penetrando na masa de policarbonato. En función da información que queira escribir, o raio varía a súa intensidade de modo que deixa unhas zonas transparentes e outras opacas. Se se aplica con intensidade nunha zona, esta vólvese transparente. Deste xeito vanse formando os surcos e chairos que caracterizan a un disco óptico gravado.

A información dun disco óptico transmítese, como toda a información dixital, por un código binario, é dicir por series de ceros e uns. Segundo dispóñanse estas series (combinando 00, 01, 10 e 11) transmitirase una sinal ou outra, un dato ou outro diferente. A translación desde o soporte do disco ao computador faise mediante o lector, que consiste nun raio láser de baixa intensidade e un receptor de luz.

O raio incide sobre a superficie do disco (ou sobre as diferentes profundidades se se trata dun DVD de dobre capa) e é reflectido polo recubrimiento metálico. Se o raio incide nunha zona transparente a luz reflectida será difusa, mentres que se incide nunha zona opaca a luz rebotará dunha maneira máis limpa. Isto é o que capta o receptor de luz.

Con todo, non serán os ‘pozos’ (transparentes) ou os ‘chairos’ (opacos) os que determinarán o número do código binario (1 ou 0) ao que o lector traducirá a información do disco, senón as variacións de opaco a transparente e viceversa. Estas variacións denomínanse ‘vales’ e o lector traduciraas como os números 1. En cambio, se o raio detecta una transición entre dúas zonas na que non varía a transparencia, ou a opacidade, do policarbonato (de pozo a pozo ou de chairo a chairo), traducirá a información como un número 0.

O raio láser percorre o disco en espiral e de dentro cara a fóra (ao contrario que nos discos de vinilo), de modo que vai detectando todas as variacións de transparencia (1) e todas as zonas onde esta non varía (0). Estes resultados son longas series de ceros e uns que o lector vai pasando ao reprodutor en forma de código binario (dixital) para que este tradúzaos a datos de texto, de imaxe ou de son, dependendo da magnitude destes códigos. Así se descifra a información contida nun disco óptico.

De momento é pronto paira sabelo con certeza, aínda que hai un axioma que calquera usuario que teña nas mans un disco do ‘top manta’ sabe: o CD baratos non sobreviven máis duns meses sen dar problemas.

Na páxina do fabricante de dispositivos tecnolóxicos Nec asegúrase que, segundo os últimos estudos da OSTA (Asociación paira a Tecnoloxía do Almacenamento Óptico), os discos de almacenamento óptico poden chegar a durar até 200 anos. Aínda que isto non ten por que non ser certo, hai que matizar que a durabilidad dun disco óptico (a súa vida útil ata que se produce o primeiro fallo) depende de moitos factores. Os máis importantes son a luz solar, a humidade e a temperatura.

A exposición á luz solar durante un breve período de tempo, e mesmo durante unhas cantas horas seguidas, non afectan á durabilidad dun disco, pero o efecto acumulativo da exposición solar pode incidir sobre a estabilidade da tinguidura, empuxándolle reaccionar cos distintos compoñentes que se atopen ao seu ao redor e cambiando a súa configuración. Deste xeito, a tinguidura podería variar a súa transparencia, ou a súa opacidade, e cando un raio láser incidise sobre el non se reflectiría correctamente. O resultado sería un fallo de tradución que inutilizaría o disco óptico.

A textura dun disco é máis ou menos cavernosa, polo que, xunto á luz, a temperatura e a humidade tamén inflúen sobre a cinética química (estabilidade) da tinguidura, de modo que a maior humidade e temperatura, maior é a inestabilidade da tinguidura ante a luz e, por tanto, a súa tendencia a cambiar de configuración.

A finais de 2004, a revista do Instituto Nacional Norteamericano de Estándares e Tecnoloxía publicou un estudo, realizado conxuntamente coa Biblioteca do Congreso dos Estados Unidos, no que se analizaban diferentes marcas de discos ópticos expostos a distintos niveis de luz solar, humidade e temperatura.

O resultado da investigación foi que tanto a estabilidade da tinguidura como o tipo de recubrimiento metálico son os principais factores na durabilidad dun disco óptico. Neste sentido, distinguíase entre os tres tipos de tinguidura e a súa recubrimiento. Os discos máis estables eran os que utilizaban ftalocianina como tinguidura e a aliaxe de ouro e prata como recubrimiento. Estes discos poden, en condicións óptimas de almacenamento (con escuridade, baixa temperatura e ambiente seco), durar case dous séculos sen ter un fallo de interpretación dos datos.

A seguinte tinguidura máis estable era a cianina mesturada con estabilizantes e con recubrimiento de ouro. Tamén en condicións óptimas podía durar case un século en perfecto funcionamento.

Os discos de cianina con recubrimiento de prata mostraron una boa resposta á exposición solar. Con todo, condicións elevadas de temperatura e humidade podían degradalos.

A tinguidura Azo tiña una elevada inestabilidade fronte á luz solar, a temperatura e a humidade. Un disco que contivese esta tinguidura xunto a un recubrimiento de aluminio ou outro metal que non fose ouro, prata ou a súa aliaxe duraba uns poucos anos en condicións óptimas, non máis de oito.

Finalmente, a investigación demostrou que existe una correlación entre o prezo dos discos ópticos e a calidade dos materiais que o compoñen, sendo os máis baratos os que menos durabilidad teñen. Normalmente, os fabricantes non indican os compoñentes que utilizaron na fabricación do disco.