miércoles, 30 de noviembre de 2011

Electrónica metamórfica


A medida que los dispositivos electrónicos se construyen más y más pequeños, los materiales con los que se fabrican los circuitos empiezan a perder algunas de las propiedades con las que los conocemos en el mundo macroscópico, y comienzan a ser controlados por los fenómenos de la mecánica cuántica.

Alcanzando esta barrera física, que para bastantes parámetros representa un inconveniente, muchos científicos han empezado a construir los circuitos en una configuración tridimensional, en vez de la típica bidimensional. Y así, han pasado de la distribución exclusivamente horizontal de los componentes, a apilarlos en vertical, unos encima de otros, además de unos al lado de otros.

En la Universidad del Noroeste, Estados Unidos, unos científicos han tomado una estrategia del todo diferente. Han hecho reconfigurables los materiales electrónicos: pueden reestructurarse a sí mismos para cumplir con diferentes necesidades computacionales en distintos momentos.

La nueva tecnología ha sido desarrollada por el equipo de Bartosz A. Grzybowski y David A. Walker.

El singular material combina cualidades propias del silicio con otras propias de la electrónica basada en polímeros, convirtiéndose así en el primero de una nueva clase de materiales electrónicos, basados en nanopartículas.

Imagine un solo dispositivo que se reconfigura para ser un resistor, luego un rectificador, después un diodo y más tarde un transistor, basándose en las señales emitidas desde una placa base de ordenador, o similar. Una circuitería de esta clase sería equivalente a un conjunto vastamente mayor de componentes electrónicos tradicionales, o sea fijos.

Este material revolucionario es híbrido. Está compuesto por partículas conductoras de la electricidad, cada una con cinco nanómetros de ancho, revestidas con un producto químico especial con carga eléctrica positiva. Las partículas están rodeadas por un mar de átomos cargados negativamente. Aplicando una carga eléctrica al material, los pequeños átomos negativos pueden moverse y ser reconfigurados, pero las partículas positivas, al ser más grandes, no pueden desplazarse.

Al mover este mar de átomos negativos alrededor de los otros componentes del material, es posible modular las regiones de baja y alta conductancia. El resultado es la creación de un camino que permite a los electrones fluir a través del material. El sistema puede borrar los caminos viejos y crear otros nuevos, mediante la estrategia de alejar o acercar secciones del mar de átomos negativos. La transformación en los componentes eléctricos más complejos, como los diodos y los transistores, puede hacerse cuando se usan múltiples tipos de nanopartículas.