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Nanotecnología: en busca de la memoria universal.
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Formacion, empleo: Nanotecnología: en busca de la memoria universal.



Nanotecnología: en busca de la memoria universal.


Desde hace los años ochenta del siglo pasado, las investigaciones persiguen el desarrollo de una nueva tecnología que permita almacenar grandes cantidades de datos de modo no volátil con gran velocidad de acceso, una alta densidad de grabación para usar muy poco espacio, que consuma la menor cantidad de energía posible, y sea de fabricación muy barata, es el chip de memoria universal.

En la Universidad de Alberta, en Edmonton (Canadá) el profesor Sandipan Pramanik está desarrollando un nuevo método de almacenamiento de información que revolucionará el mercado de las memorias y de la informática, combinando nanotecnología de nanotubos de carbono y espintrónica.



Enero 2010

Los dispositivos de memoria actuales son de tres tipos según la tecnología que se use para almacenar información.

Estos dispositivos clásicos resultan muy diferentes bien por la velocidad para mover los datos (o el tiempo de acceso a memoria), bien por la cantidad de datos que pueden almacenar, o su volatilidad, (en memorias volátiles los datos se pierden al desconectar el dispositivo, en las no volátiles, los datos se almacenan indefinidamente).

El disco duro y la cinta magnética utilizan el magnetismo de partículas para grabar la información, son no volátiles, de gran capacidad, pero lentas, mientras que las memorias de semiconductores pueden ser volátiles y rápidas (como la RAM) o no volátiles pero lentas ( como la memoria Flash y los discos de estado sólido).

El CD, el DVD o el Blu-ray usan una tecnología óptica para grabar los bits, son no volátiles y de poca velocidad de acceso (comparativamente hablando).

La nueva tecnología de almacenamiento de información se basa en la espintrónica y el fenómeno de la magnetorresistencia de los nanotubos de carbono.

La espintrónica o electrónica del espín se basa en que el electrón puede tener dos sentidos de rotación o spin, a un sentido de giro (que produce un campo magnético en un sentido) se le puede asignar un cero y al otro (que produce un campo magnético en sentido contrario) un uno, de este modo podemos almacenar información mediante la rotación de los electrones, la cual puede ser controlada mediante campos magnéticos.

Si los electrones se mueven en un material donde no hay un campo magnético externo, sus espines son aleatorios (la mitad dirigidos hacia arriba y la mitad hacia abajo), y su campo magnético resultante es cero.

Pero si aplicamos un campo magnético exterior, el campo de los espines se alinea con él (todos los campos de los espines arriba o todos abajo), tendremos así almacenado un uno o un cero, que se mantiene aunque quitemos el campo externo (mantiene la información aunque se apague el dispositivo) y que se cambiará aplicando otro campo magnético contrario.

El espín del electrón es el origen del efecto de la magnetorresistencia gigante, que se produce cuando mediante un campo magnético se alinea el espín de los electrones del material, lo que origina que su resistencia cambie drásticamente aumentando o disminuyendo así fuertemente el paso de la corriente eléctrica.

Las memorias basadas en el espín y la magnetorresistencia conservarán la información cuando el ordenador esté apagado y al encender tendrán disponible dicha información sin necesidad de cargarla desde el disco duro como sucede ahora.

La idea de la MRAM ( Magnetic Random Access Memory o Memoria Magnética de Acceso Aleatorio) del profesor Pramanik es utilizar nanotubos de carbono dispuestos en mallas de gran densidad y usar la magnetorresistencia para controlar la resistencia de los nanotubos y almacenar un bit en cada uno de ellos de forma no volátil.

La resistencia eléctrica de cada nanotubo (según sea débil o fuerte), representará así un cero o uno, es decir, un bit de información.

El pequeñísimo tamaño de los nanotubos permite crear un chip de memoria con capacidad de almacenar un terabyte (aproximadamamente 1.000 gigabytes) en una superficie de un centímetro cuadrado, lo que permite que en el tamaño de una moneda de un céntimo de Euro, pueda almacenar cuarenta veces más información que en un disco Blu-ray o doscientas veces la de un DVD.

El nuevo tipo de memoria sustituirá a la Rom, a la Ram y al disco duro, sustituirá a la memoria de trabajo y a la de almacenamiento masivo y eliminará el proceso actual de carga del sistema operativo, de las aplicaciones o los datos en memoria, toda la información estará disponible para la CPU desde el arranque.

Este dispositivo de memoria se aplicará en todos los dispositivos informáticos, suponiendo un salto tecnológico sin precedentes en la informatica móvil y barriendo del mapa a los dispositivos actuales, que en comparación, resultarán más lentos, de menos capacidad, más caros, más grandes o menos eficientes.

Tendrá un bajo consumo de energía, gran durabilidad por no tener partes mecánicas, y gran portabilidad al ser tan pequeño y eficiente.

Todo esto dará lugar a un vuelco en la industria del hardware no sólo por la posibilidad de almacenar cantidades enormes de datos en el espacio de un céntimo de Euro, sino porque permite mayor rendimiento un costo muy inferior a los dispositivos actuales.

Una nueva tecnología que combinada con la naciente tecnología Oled de monitores predice un extraordinario incremento de nuevos dispositivos con computador embebido (y conectados a Internet), con una reducción de peso, costo y un aumento de prestaciones hasta ahora desconocidos.




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