Por qué IBM ha creado un transistor líquido

El avance en materiales de IBM muestra otro prometedor camino para sustituir los cimientos de las tecnologías de computación actuales

Investigadores de IBM han desvelado una nueva forma experimental de almacenar información o controlar los interruptores de un circuito electrónico.

El equipo ha demostrado que pasar un voltaje por unos nanocanales llenos de electrolito empuja una capa de iones —o átomos cargados— contra un material óxido, un proceso reversible que hace que dicho material alterne entre un estado conductor y uno no conductor, funcionando así como un interruptor o almacenando un bit, es decir un 1 o un 0 básico de información digital.


Contactos eléctricos de oro rodean un material semiconductor llamado óxido de vanadio (color marrón). Cuando se aplica una corriente a iones en un electrolito (que no se ve) en contacto con el material, cambia el estado del material de aislante a conductor

Aunque aún está en sus primeras fases, el método podría dar lugar algún día a un tipo de computación muy eficiente en términos energéticos, según afirma Stuart Parkin, el investigador de IBM que está detrás del trabajo en el Laboratorio de Investigación Almaden de la empresa en California (Estados Unidos). «Al contrario que los transistores actuales, los aparatos se pueden ‘encender’ o ‘apagar’ permanentemente sin la necesidad de usar energía para mantener estos estados», explica. «Eso se podría usar para crear memoria de gran eficiencia energética y los aparatos lógicos del futuro».

Parkin explica que incluso un pequeño prototipo de circuito basado en esta idea no llegará hasta dentro de entre dos y cuatro años. En última instancia «queremos construir aparatos que sean bastante distintos, arquitectónicamente, de los aparatos basados en el silicio. Aquí, la memoria y la lógica están plenamente integradas», afirma.

Un aparato de este tipo podría ser reconfigurable, con elementos individuales enlazados para crear cables y circuitos que se podrían reprogramar. Eso contrasta con los chips tradicionales, que están conectados mediante alambres de cobre que no se pueden cambiar.

Un problema es que, como es una reacción química, los tiempos de interrupción para la primera prueba son lentos, hasta una o dos órdenes de magnitud más lentos que las tecnologías existentes. Sin embargo, al encoger sus dimensiones y empaquetarlos muy juntos aumentará la velocidad, explica Parkin. «Con muchos de estos aparatos operando en paralelo y usando muy poca energía podemos dar lugar a potentes aparatos de computación», afirma.

Los aparatos de computación lentos y basados en la química tienen que recorrer un largo camino para poder competir, afirma Douglas Natelson, físico de la Universidad Rice (EE.UU) que investiga fenómenos y tecnología a nanoescala. «Es un experimento científico muy interesante, pero hay que esperar para ver qué impacto tiene sobre la computación», afirma. «Creo que al silicio le queda mucha vida por delante».

Parkin está detrás de otros avances experimentales anteriores, incluyendo una tecnología conocida como memoria Racetrack en el que la información se representa mediante bandas magnéticas en cables a nanoescala depositados sobre silicio (ver «IBM fabrica la revolucionaria memoria Racetrack usando herramientas ya existentes»). Y ha trabajado en tecnologías que controlan no solo la carga de los electrones, sino su «spin» hacia arriba o hacia abajo.

Pero en algunos sentidos la idea de usar fluidos para poner en marcha procesos de computación es aún más radical y presenta retos evidentes. Las tecnologías que se acabaran por construir partiendo de esta ciencia, afirma Parkin, aprovecharían avances en ingeniería en el campo de los nanofluidos (ver «Los nanofluidos se hacen más complejos») o el uso y manipulación de fluido a escalas diminutas dentro de canales grabados sobre obleas de silicio o de cristal.

Fuente: Technology Review. Aportado por Eduardo J. Carletti

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