Silicon Valley ya no es un nombre tan apropiado para el centro compañías emergentes y globales de tecnología, luego de que se creara un nuevo microprocesador cuyos transistores están hechos con nanotubos de carbono, en lugar de silicio.
El prototipo fue presentado en la revista Nature, y aunque no es tan rápido ni tan pequeño como los dispositivos comerciales de silicio, puede dar lugar a una nueva generación de productos electrónicos más rápidos y con mayor eficiencia energética.
Este es “un hito muy importante en el desarrollo de esta tecnología”, dice Qing Cao, un científico de materiales de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign que no participa en el trabajo.
El corazón de cada transistor es un componente semiconductor, tradicionalmente hecho de silicio, que puede actuar como un conductor eléctrico o un aislante. Los informáticos obtuvieron ganancias exponenciales durante años con transistores de silicio más delgados y más malos. Pero actualmente, los transistores de silicio no pueden ser mucho más pequeños y más eficientes de lo que ya son. Por esa razón, los nanotubos de carbono, que son casi atómicamente delgados y transportan electricidad tan bien, son mejores semiconductores que el silicio.
Estos nuevos procesadores tienen la capacidad de funcionar tres veces más rápido mientras consumen aproximadamente un tercio de la energía de los procesadores de silicio. Pero hasta la fecha no se había podido construir sistemas informáticos complejos con nanotubos de carbono porque son mucho más delicados. Sin embargo, el equipo dirigido por Shulaker resolvió el problema esparciendo nanotubos en un chip y luego usando vibraciones para sacudir suavemente los paquetes no deseados de la capa de nanotubos.
Otro problema que enfrentaron los desarrolladores es que cada lote de nanotubos de carbono semiconductores contiene aproximadamente 0.01 por ciento de nanotubos metálicos, los cuales no pueden cambiar correctamente entre conductores y aislantes y pueden confundir la lectura de un transistor. La solución que aportó el equipo fue diseñar cuidadosamente circuitos para evitar configuraciones de transistores que estaban más confundidos por fallas de nanotubos metálicos.
“Una de las cosas más importantes que me impresionó acerca de este documento fue la inteligencia del diseño de ese circuito”, dice Michael Arnold, un científico de materiales de la Universidad de Wisconsin – Madison que no participó en el trabajo.
El microprocesador creado con más de 14.000 transistores de nanotubos de carbono pudo ejecutar un programa sencillo con el mensaje “Hola Mundo”, que es el programa que muchos programadores de computadoras novatos aprenden a escribir.
Todavía no es momento para que el microprocesador con nanotubos de carbono sustituya al de silicio. Las capacidades del nuevo prototipo más bien lo ponen a la altura de los componentes de silicio producidos en la década de 1980. Pero cuando los prototipos de carbono estén listos, ayudarán a reducir la electricidad que los atraviesa, permitiendo que los dispositivos se enciendan y apaguen más rápidamente, dice Arnold.