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Chips más rápidos, más pequeños, más inteligentes y con mayor eficiencia energética para todo, desde electrónica de consumo hasta Big Data y computación inspirada por el cerebro, podrían estar pronto en camino después de que unos ingenieros de la Universidad de Texas en Austin crearan el dispositivo de memoria más pequeño hasta la fecha. Y en el proceso, descubrieron la dinámica física que desbloquea las densas capacidades de almacenamiento de memoria para estos pequeños dispositivos.

La investigación publicada en la revista Nature Nanotechnology se basa en un descubrimiento de hace dos años, cuando los investigadores crearon lo que entonces era el dispositivo de almacenamiento de memoria más delgado. En este nuevo trabajo, los investigadores redujeron el tamaño aún más, disminuyendo el área de la sección transversal a solo un nanómetro cuadrado.

El dominio de la física que permite empaquetar la densa capacidad de almacenamiento de memoria en estos dispositivos permitió la capacidad de hacerlos mucho más pequeños. Los defectos, o los agujeros en el material, proporcionan la clave para desbloquear la capacidad de almacenamiento de memoria de alta densidad.

“Cuando un solo átomo metálico adicional entra en ese agujero a nanoescala y lo llena, confiere algo de su conductividad al material, y esto lleva a un cambio o efecto de memoria”, dijo Deji Akinwande, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computacional.

Aunque utilizaron disulfuro de molibdeno -también conocido como MoS2- como el principal nanomaterial de su estudio, los investigadores creen que el descubrimiento podría aplicarse a cientos de materiales atómicamente delgados relacionados.

La carrera por fabricar chips y componentes más pequeños se basa en la potencia y la comodidad. Con procesadores más pequeños, puedes hacer computadoras y teléfonos más compactos. Pero reducir los chips también disminuye su demanda de energía y aumenta la capacidad, lo que significa dispositivos más rápidos e inteligentes que necesitan menos energía para funcionar.

“Los resultados obtenidos en este trabajo allanan el camino para el desarrollo de futuras aplicaciones de nueva generación que son de interés para el Departamento de Defensa, como el almacenamiento ultra denso, sistemas de computación neuromórficos, sistemas de comunicación por radiofrecuencia y más”, dijo Pani Varanasi, gerente de programa de la Oficina de Investigación del Ejército de los Estados Unidos, que financió la investigación.

El dispositivo original – apodado “atomristor” por el equipo de investigación – era en ese momento el dispositivo de almacenamiento de memoria más delgado jamás registrado, con una sola capa atómica de espesor. Pero encoger un dispositivo de memoria no solo es hacerlo más delgado, sino también construirlo con un área transversal más pequeña.

“El santo grial científico de poder escalarlo está bajando a un nivel en el que un solo átomo controla la función de la memoria, y esto es lo que logramos en el nuevo estudio”, dijo Akinwande.

El dispositivo de Akinwande entra en la categoría de los “memristores“, un área popular de investigación de la memoria, centrada en componentes eléctricos con la capacidad de modificar la resistencia entre sus dos terminales sin necesidad de un tercer terminal en el medio, conocido como puerta. Eso significa que pueden ser más pequeños que los dispositivos de memoria de hoy en día y tienen más capacidad de almacenamiento.

Esta versión del memristor -desarrollada utilizando las avanzadas instalaciones del Laboratorio Nacional de Oak Ridge- promete una capacidad de unos 25 terabits por centímetro cuadrado. Esto es una densidad de memoria por capa 100 veces más alta en comparación con los dispositivos de memoria flash disponibles en el mercado

Fuente: Noticias de la ciencia.