BBC Ciencia
Un grupo de ingenieros desarrolló un chip para computadora fabricado con diminutos "nanocables" cuyas funciones de cómputo pueden cambiarse mediante la aplicación de pequeñas corrientes eléctricas.
Estos "pequeños mosaicos lógicos programables" pueden convertirse en los próximos bloques de construcción de una nueva generación de computadoras más pequeñas.
En lugar de tallar los chips a partir de trozos de material, el llamado "nanoprocesador" se puede construir a partir de piezas minúsculas.
El trabajo de estos ingenieros, publicado en la revista Nature, podría superar los esfuerzos hacia la disminución del tamaño de los chips por los que utilizan las técnicas actuales de fabricación.
El grupo, dirigido por Charles Lieber, de la Universidad de Harvard, ha pasado los últimos años trabajando en el desarrollo de los nanocables: cada uno compuesto de un núcleo del elemento germanio y revestido de una capa de silicio, miles de veces más delgada que un cabello humano.
El informe demuestra que los cables tienen suficiente fiabilidad como para entrar al mundo de la computación.
Pequeños circuitos de nanocables han sido ensamblados antes, pero el último trabajo es único por la gran complejidad del circuito resultante, junto con el hecho de que los pequeños mosaicos se pueden colocar "en cascada" para producir circuitos más complejos.
El prototipo
El prototipo del diseño del grupo de ingenieros se basa en una malla de nanocables que contiene cerca de 500 mosaicos en un área de 1mm cuadrado, atravesada con alambres de metal normal. Junto con una delgada y fina tapa de materiales semiconductores en la parte superior, esta malla actúa como una colección de transistores.
Al pasar una corriente eléctrica a través de los cables normales se puede cambiar el llamado "voltaje de umbral" de cada transistor. De esta forma, el conjunto puede ser completamente programable.
El equipo demostró la naturaleza cambiante de su chip, al reprogramarlo para realizar una serie de funciones matemáticas y lógicas.
"Este trabajo representa un salto cuántico hacia adelante en la complejidad y la función de los circuitos construidos de abajo hacia arriba, y por lo tanto demuestra que este paradigma de abajo hacia arriba -que es distinto de la forma en que se construyen los circuitos comerciales hoy en día- puede dar paso hacia nuevos nanoprocesadores y otros sistemas integrados del futuro", dijo el profesor Lieber.
Sin embargo, el equipo de ingenieros reconoce que su prototipo debe ser ampliado en gran medida para comenzar a acercarse a la energía de los chips semiconductores actuales, pero aseguran que tendrá muchas ventajas a largo plazo.
Se prevé que los métodos actuales utilizados en la fabricación de chips alcance un límite de tamaño, un umbral por debajo del cual la disminución incesante de los mosaicos de los últimos años sería imposible.
En principio, los nanocables podrían ocupar un área de sólo una octava parte de lo que muchos piensan será el límite de los actuales chips.
Sin embargo, el profesor Lieber y su equipo no esperan que su método pueda reemplazar los actuales chips, debido a que sus dispositivos funcionan a velocidades significativamente más lentas.
Así que mientras los diseños actuales mantendrán el liderazgo en la potencia de cálculo, los chips de nanocables podrían ganar en términos de tamaño y eficiencia.
Los nanocables tienen menos fugas de corriente eléctrica que los transistores actuales, así que estos nuevos chips serán unas 10 veces más eficientes.
"Debido a su tamaño muy pequeño y a los mínimos requisitos de energía, estos nuevos circuitos de nanoprocesadores son bloques de construcción que pueden controlar y permitir una nueva clase mucho más pequeña, y más ligera de peso, de sensores electrónicos y productos electrónicos de consumo", dijo el coautor del estudio Shamik Das, de la empresa de tecnología Mitre.
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