Reemplazo de silicio por carbono

La industria de la electrónica ha llevado a su límite las capacidades del silicio, el material que forma el corazón de todo ordenador, y el carbono ha sido considerado como un reemplazo prometedor. En particular, un material denominado grafeno (una única capa de átomos de carbono colocados en una red plana) podría permitir a la electrónica procesar información y sostener transmisiones de radio 10 veces mejor que los dispositivos basados en el silicio.

Sin embargo, hasta ahora, cambiar del silicio al carbono no ha sido posible porque los expertos creían que necesitaban manejar el grafeno en la misma forma que el silicio para los chips: una oblea monocristalina de 20 ó 30 centímetros de diámetro. Las mayores hojas de grafeno monocristalino fabricadas hasta ahora han tenido un diámetro de un par de milímetros, por lo que no serían lo bastante grandes ni para un solo chip.

Stephen Chou, Xiaogan Liang y Zengli Fu comprendieron en el laboratorio que no se necesitaría una oblea grande siempre que pudieran colocar los pequeños cristales de grafeno sólo en las áreas activas del chip. Ellos desarrollaron un nuevo método para lograr este objetivo y lo han demostrado fabricando transistores de grafeno funcionales y de alto rendimiento.

A modo de ejemplo, han construido transistores sobre cristales de grafeno impresos. Estos transistores han demostrado un alto rendimiento: son 10 veces más rápidos que los transistores de silicio en el movimiento de los "huecos electrónicos", una medida importante de la velocidad.

La nueva tecnología podría encontrar una utilización casi inmediata en los teléfonos móviles y otros dispositivos inalámbricos que requieren un alto rendimiento de energía. Dependiendo del nivel de interés de la industria, la técnica podría aplicarse dentro de unos pocos años a diversos tipos de dispositivos de comunicación inalámbrica

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Un mejor diseño puede lograr circuitos integrados más pequeños y rápidos

Los investigadores, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), pueden obtener circuitos diseñados con un 30 por ciento menos de longitud de cableado usando una versión mejorada de la optimización que ya demostraron hace tres años, basándose en circuitos representativos de los más usados. Los investigadores creen que cuando estos métodos puedan aplicarse a los circuitos actuales que produce la industria de la electrónica, generarán beneficios similares. Para la industria, incluso un 5 por ciento ya resulta muy importante.

"Estamos demostrando que existe otra forma de lograr perfeccionamientos sustanciales, con un mejor diseño y una arquitectura más eficiente", subraya Jason Cong, profesor de la UCLA y catedrático de ciencias de la computación, quien ha colaborado durante casi una década con Tony Chan, profesor de matemáticas de la UCLA.La forma tradicional de obtención de circuitos integrados (también conocidos como chips de silicio) que resulten más pequeños y rápidos, es construir transistores cada vez más pequeños y cables cada vez más delgados. Aunque la industria de la computación ha fabricado dispositivos progresivamente más pequeños y mejorados, Cong, Chan y sus colegas están perfeccionando el diseño del propio chip.Una meta de la colaboración es el desarrollo de chips de silicio que sean más rápidos y baratos, y que consuman menos energía, que los actuales.

Ellos piensan que optimizar el diseño de los chips es una dirección muy prometedora.Chan y Eric Radke diseñan los algoritmos para que el software de diseño mejore la colocación de algunos elementos. Los científicos esperan que la investigación produzca un software mejorado para el diseño perfeccionado de chips. El laboratorio de Cong ha encontrado evidencias claras de que los programas informáticos existentes para el diseño de circuitos integrados están muy lejos de ser óptimos.Chan y Radke también están trabajando para minimizar la cantidad de tiempo que le toma a una señal pasar por un procesador.

Hard disk de 500 GB para Laptop

La empresa Hitachi anuncia el Travelstar 5K500, el disco duro de 500 GB para computadoras portátiles.

Es la unidad de mayor capacidad creada hasta el momento en una unidad de 2.5 pulgadas. Se espera que la primera computadora, con este disco duro, salga al mercado en febrero de este año, y la empresa Taiwanesa Asustek anuncia que utilizará dos unidades de ese tipo para crear la primera laptop con capacidad de 1 terabyte.

Hace solo un año se podía obtener capacidades de 1 TeraByte en computadoras de escritorio o en sistemas de almacenamiento externo.

Según Hitachi, este disco duro es capaz de almacenar 500 horas de video digital, 250 juegos, 125 000 canciones de 4 minutos, etc.

Actualmente el disco duro de mayor capacidad en el mercado para computadoras portátiles es de 320 GB, de Western Digital Corp.

Sin embargo parece que este disco duro es de mayor tamaño (mas alto) que los discos duros actuales, lo que no permitiría que se pudiera instalar en LapTops fabricadas hasta ahora y hay que tomar también en cuenta que parece haberse sacrificado velocidad (el disco duros gira a menos revoluciones por minuto) en beneficio del almacenamiento.

Memoria electrónica mil veces más veloz y capaz de guardar datos durante cien mil años

Ritesh Agarwal, Se-Ho Lee y Yeonwoong Jung han desarrollado un nanocable autoensamblable de teluro de antimonio y germanio, un material con cambio de fase que alterna entre estructuras amorfas y cristalinas, la clave para leer y escribir memorias de ordenadores. La fabricación de los nanodispositivos, de apenas 100 átomos de diámetro, fue realizada sin la litografía convencional, proceso de fabricación un tanto burdo que utiliza productos químicos fuertes y que produce con frecuencia materiales inutilizables, con limitaciones de espacio, tamaño y eficiencia.

En lugar de la litografía convencional, los investigadores usaron autoensamblaje, un proceso en el cual los reactantes químicos se cristalizan a bajas temperaturas mediante la acción de nanocatalizadores metálicos, para formar espontáneamente nanocables de 30-50 nanómetros de diámetro y 10 micrómetros de longitud, y fabricaron entonces dispositivos de memoria en substratos de silicio.

Los resultados de las pruebas han mostrado un consumo extremadamente menor de energía para la codificación de datos (0,7 mW por bit). También han demostrado que la escritura, borrado y recuperación de datos (50 nanosegundos) es mil veces más rápida que en las memorias Flash convencionales. E incluso apuntan a que el dispositivo no perderá información después de unos 100.000 años de uso, todo ello con el potencial de materializar dispositivos de memoria no volátil con densidades del orden de los terabits.

Esta nueva forma de memoria representa una posible revolución en la manera en que accedemos a la información y la almacenamos.

La memoria de cambio de fase, en general, se caracteriza por una lectura/escritura más rápida, mejor durabilidad y construcción más sencilla en comparación con otras tecnologías de memoria tales como la Flash. El desafío ha sido reducir el tamaño de los materiales de cambio de fase a través de técnicas litográficas convencionales sin dañar sus propiedades útiles. Los nanocables de cambio de fase, como los creados por los investigadores de la Universidad de Pensilvania, brindan una nueva estrategia útil para lograr memorias ideales que proporcionen un control de los datos almacenados eficiente y duradero, varios órdenes de magnitud por encima de las tecnologías actuales.