Científicos buscan al sucesor del silicio

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En la búsqueda de un heredero del silicio, científicos del Laboratorio Acelerador Nacional SLAC experimentaron con la magnetita, un mineral mucho más rápido que los transistores de hoy.

Los circuitos de ordenador no se pueden hacer cada vez más pequeño ni más rápidos con los materiales actuales existentes. Es por eso que los investigadores del laboratorio SLAC, se están preparando para el día en que la famosa ley de Moore llegue al límite de velocidad - es decir, el número de transistores en un circuito ya no se duplica cada 1,5 años, como lo prevé el cofundador de Intel, Gordon Moore.

La magnetita, un mineral natural, no es la respuesta, pero lleva a la ciencia, un paso más cerca. "La miniaturización requiere nuevos materiales", dijo Hermann Durr, investigador principal del equipo de SLAC. "Para mí, este tipo de material es fascinante."

Al utilizar el láser de rayos X de fuente de luz coherente de alta potencia Linac, los científicos encontraron que sólo se necesita una trillonésima de segundo, para cambiar la conductividad eléctrica de la magnetita, de "on" a "off". Eso es miles de veces más rápido que los transistores de chips de silicio.

La magnetita es lo que da a los imanes su atracción. Es un mineral común - un tipo de óxido de hierro - que se encuentra en las arenas negras de las playas y otros lugares.

En el experimento, el láser golpeó el mineral - y en una pequeña fracción de un segundo, la estructura electrónica de la magnetita se reorganizó en "islas" sin conductividad eléctrica, rodeadas por regiones conductoras.  Sin embargo, el mineral tiene demasiadas limitaciones prácticas para su uso en computadoras. Por ejemplo, el éxito del experimento dependió de un estado extremadamente frío: -154 grados Celsius.

"Para que sea práctico, tenemos que explorar otros materiales y otros métodos", dijo Durr, también miembro del personal científico del Instituto Stanford de Materiales y Ciencias de la Energía.

El equipo ya está probando otro compuesto, el dióxido de vanadio , que podría tener velocidades de conmutación rápidas a temperatura ambiente - por lo que es un candidato más prometedor que la magnetita.

Por otra parte, los investigadores están desarrollando materiales alternativos como el arseniuro de galio, el grafeno y los nanotubos de carbono.

Se imaginan un día cuando los transistores sean tan rápidos, pequeños y eficientes energéticamente, que los smartphones tendrán el poder de las supercomputadoras.

"A los transistores les tomó 50 años imponerse, desde la etapa demostración, hasta la de dominación", dijo Durr. "Es muy difícil imaginar lo que tendremos dentro de 50 años a partir de hoy."

Link: Scientists seek silicon's successor (phys.org)

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