Microchip de nanotubos de carbono

Nanotubo de carbono de una capa

Hacia la nueva era de la informática.

Los circuitos integrados de silicio mejoraron año con año desde la década de los 60s; cada vez eran más rápidos, más eficientes en su uso de energía, más pequeños y más baratos. Pero desde hace varios años han comenzado a surgir limitaciones en el desarrollo de esta tecnología, han surgido muros calificados de insalvables. Los chips actuales, como desde hace décadas, se siguen fabricando de materiales de silicio (de donde saca su nombre el célebre Silicon Valley, en California) pero se avecina un cambio.

Ahora bien, no se trata de un estancamiento repentino, se cree que la industria seguirá produciendo mejores chips hasta el 2025 pero más allá del 2040 se prevee la necesidad de tecnologías emergentes. En la actualidad los microchips con transistores más pequeños se desarrollan mediante un proceso litográfico de 7 nanómetros. Para reducir estas distancias aún más, sin incurrir en un exceso de errores, hace falta cambiar de semiconductores (materiales de silicio) a superconductores (nanotubos de carbono y otros) y jugar con las reglas de la mecánica cuántica.

Aunque la siguiente forma de semiconductores (como el nitruro de galio) ya está en el mercado y dominará las generaciones 5g y 6g de telefonía, ya se han comenzado a a producir prototipos de la siguiente era de la informática. Porque los superconductores, se piensa, traerán consigo un nuevo paradigma de la electrónica. El estudio presente, publicado por la revista Nature la semana pasada, describe un microprocesador desarrollado existosamente con decenas de miles de transistores fabricados con nanotubos de carbono. Estos nanotubos pueden tener menos de un nanómetro de diámetro y alcanzar longitudes de varios micrómetros.

Microprocesador de silicio

Max Shulaker, investigador del MIT y coautor del estudio, explicó: “En principio, los procesadores de nanotubos de carbono pueden desempeñarse tres veces más rápido que sus predecesores de silicio mientras consumen tan sólo una tercera parte de la energía”. Hasta ahora, sin embargo, el desarrollo de estos nuevos microchips se había encontrado con varios problemas. Uno muy común, por ejemplo, es que los nanotubos tienden a aglutinarse unos con otros hasta formar una masa informe. Los investigadores resolvieron este problema esparciendo los nanotubos e introduciendo una vibración al sistema para mantenerlos separados.

Otro obstáculo que superó este estudio, quizá el mayor, es establecer un proceso de desarrollo de nanotubos de proporciones uniformes, método que describe con detalle y que incluye la eliminación de un porcentaje ínfimo de metal en algunos nanotubos. El nuevo microcircuito consiste de alrededor de 14 mil nanotubos y corrió con éxito un programa muy básico, cuyo resultado se vió en pantalla: “¡Hola, mundo!”. Cabe recalcar que el chip es un prototipo y, de hecho, se encuentra en una etapa similar en eficiencia al de chips de silicio durante la década de los 80s.

Los superconductores también son considerados indispensables para la realización física eficiente de una computadora cuántica.

 

Autor y traducción: IIEH

Fuentes:

Microprocesador moderno fabricado de transistores de nanotubos complementarios de carbono

Un chip frabricado con nanotubos de carbono, en lugar de silicio

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