Actualidad | Noticias | 25 OCT 2002

Científicos de IBM diseñan un microchip utilizando cascadas de moléculas

Los avances en la nanotecnología han llegado a desarrollar circuitos de procesos de datos del tamaño de la parte superior de un lápiz de 7 milímetros de diámetro. La tecnología de cascada molecular de IBM han utilizado moléculas de monóxido de carbono que se mueven como fichas de dominó sobre una superficie de cobre.
Alfonso Hernández

Investigadores de IBM han desarrollado los circuitos de ordenador más pequeños del mundo utilizando un sistema innovador mediante el cual las moléculas individuales se mueven sobre una superficie atómica como si fueran fichas de dominó que van cayendo sucesivamente. Esta nueva técnica, denominada "cascada de moléculas", ha permitido a los investigadores construir elementos de lógica numérica 260.000 veces más pequeños que los utilizados hoy día en los más avanzados semiconductores.

Los circuitos han sido desarrollados mediante la utilización de moléculas de monóxido de carbono en una superficie de cobre. Con el movimiento de una molécula se inicia un movimiento en cascada del resto de moléculas, tal como ocurre en las "serpientes" de dominó en donde la caída de una ficha produce la caída en cadena del resto de ellas.

A partir de ese momento, según fuentes de IBM, los investigadores diseñaron y crearon estructuras muy pequeñas que han realizado las funciones fundamentales de la lógica booleana "or" y "and", el almacenamiento de datos y su recuperación, y las conexiones necesarias para que funcionen como un sistema de circuitos. El circuito más complejo que ha sido construido (un distribuidor de 3-input de 12 x 17 nanómetros) es tan pequeño que 190.000 millones de ellos podrían tener cabida en la parte superior de una goma de borrar de un lápiz de 7 mm de diámetro. Un nanómetro es 1 milmillonésima parte de un metro, es decir, lo que miden de 5 a 10 átomos puestos en línea.

Este desarrollo supone un hito en la construcción de circuitos eléctricos a escala nanométrica, según Andreas Heinrich, físico del laboratorio de investigación de IBM en Almadén y uno de los autores del artículo editado en Science Magazine. "La cascada de moléculas no es sólo una nueva manera de realizar operaciones computacionales, sino la primera vez en la que todos los componentes necesarios de la computación a escala nanométrica han sido contruidos, conectados y funcionan".

La cascada molecular desarrollada por IBM funciona debido a que las moléculas de monóxido de carbono pueden ser alineadas en una superficie de cobre en una configuración energéticamente estable, en la cual puede provocarse una caída en cascada hasta lograr una configuración con menor energía. La
metastabilidad es debida a la frágil repulsión entre las moléculas de monóxido de carbono situadas sólo en una cuadrícula de espacio, según explican fuentes de IBM. Las cascadas moleculares tienen además, otras características, como un consumo de energía muy bajo (100.000 veces menor que los semiconductores actuales), y han sido creadas en una temperatura de 4 a 10 grados sobre 0. Los científicos han demostrado que las cascadas operan más rápidamente a temperaturas más elevadas.

www.ibm.com/es




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