IBM anuncia nueva técnica de líquido molecular para cargar memorias y chips lógicos

Usan corrientes iónicas pequeñas, procesando información por eventos de la misma manera que lo hace un cerebro humano.

Imagen óptica de un nuevo dispositivo que muestra un droplet de líquido iónico. S es fuente y D, contacto; G, puerta de electrodo. (Crédito: Jaewoo Jeong et al./Science)

Imagen óptica de un nuevo dispositivo que muestra un droplet de líquido iónico. S es fuente y D, contacto; G, puerta de electrodo. (Crédito: Jaewoo Jeong et al./Science)

IBM ha anunciado un avance espectacular en ciencia de materiales a nivel molecular que podría abrir el camino para un nuevo tipo de memoria no volátil y chips lógicos que podrían consumir menos energía que los dispositivos actuales de silicio.

Los científicos de IBM descubrieron una nueva forma de proporcionar poder a chips utilizando pequeñas corrientes iónicas, flujo de moléculas cargadas que pueden simular la manera en que el cerebro humano opera en base a eventos.

Las computadoras actuales utilizan semiconductores fabricados con tecnología CMOS y se pensaba que este tipo de chips duplicarían su rendimiento y disminuirían en tamaño y precio cada dos años. Sin embargo, los materiales y técnicas para construir chips CMOS se acercan rápidamente a su límite físico y de rendimiento y nuevas soluciones se requieren para alcanzar mayor rendimiento y dispositivos de menor consumo de poder.

La investigación de IBM fue la primera en convertir óxidos metálicos a un estado conductivo a partir de un estado aislado utilizando la inserción y remoción de iones de oxígeno durante el proceso de caracterización del material.

Una vez el material se convierte en conductor, el experimento de IBM muestra que el chip de memoria no volátil se mantendrá en un estado metálico estable incluso si la energía del dispositivo se apaga. Estas características no volátiles significan que el chip podría ser utilizado para almacenar y transportar información de una manera más eficiente, por eventos, en lugar de requerir que el silicio esté constantemente alimentado por una corriente eléctrica.

Para alcanzar este avance, los investigadores de IBM aplicaron un electrolito líquido iónico cargado positivamente a un material de óxido aislado y exitosamente convirtieron el material aislante en material conductor. El material conservó su estado metálico hasta que un electrolito líquido iónico cargado negativamente fue aplicado, y regresarlo así a su estado original de aislante.

“Esta habilidad única de comprender y controlar la materia en dimensiones moleculares nos permite imaginar nuevos materiales que puedan algún día suplir las tecnologías basadas en silicio”, dijo el Dr. Stuart Parkin, de IBM Research.

“Estamos escribiendo un nuevo capítulo en el futuro de la computación y sus innovaciones –incluyendo el mirar más allá de los dispositivos tradicionales basados en carga eléctrica– para prevenir que la industria se tope con una gran pared”.

La transición de metal a aislante en algunos materiales ha existido y ha sido investigada durante años. Sin embargo, contrariamente a las conclusiones iniciales, IBM descubrió que la remoción e inyección de moléculas de oxígeno en el óxido del metal era el responsable de cambios de estado del material.

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