Memristores de grafeno y memorias secundarias de estado sólido. (Sí, otra vez el grafeno)
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- Categoría: Churumbelerías
- Publicado el Viernes, 22 Octubre 2010 10:06
Desde hace ya algunos meses, surgen periódicamente y con cierta discreción noticias que nos hablan de los avances en memristores, especialmente relacionadas con HP y Samsung y el desarollo de dispositivos de almacenamiento masivo (de memoria secundaria) en estado sólodo (es decir, sin partes móviles: pendrives, tarjetitas como las de las cámaras y los móviles, y susitutos variados de los discos duros).
El memristor es un elemento pasivo de circuitos electrónicos. No tiene una historia tan larga como los más conocidos (la resistencia, el inductor y el condensador -la Ley de Ohm se enuncia en 1827-)... de hecho, su historia es bastante reciente.
En 1971, un físico llamado Leon Ong Chua' habla de la existencia de éste componente en una publicación del IEEE, pero parece ser que pasan más de 25 años hasta que se construye uno de éstos.
El memristor es, según dicen, un dispositivo capaz de variar su resistencia eléctrica. Es decir, una resistencia variable. En cierto modo, algo parecido a un potenciómetro (el dispositivo que podemos encontrar, por ejemplo, para subir y bajar el volumen de los altavoces). La diferencia radica, como no podía ser de otra forma, en que esa variación en la resistencia, se logra también por medios electrónicos, y no mecánicos (como en un potenciómetro)... y además, en que son dispositivos que se pueden fabricar muy muy muy pequeños y se pueden disponer en forma de matriz.
Pues bien, este dispositivo puede almacenar información con esos cambios de resistencia.... interpretando una resistencia baja como un 0 y una resistencia alta como un 1 (o al revés). El caso es que se puede "grabar" un cierto nivel de resistencia y "leer" cuál es el nivel de resistencia de un memristor.... ¡estupendo! Pues combinando ésto con el hecho de que son muy muy muy pequeños y se pueden disponer en forma de matriz... lo que obtenemos es una memoria.
Un memristor actúa, en cierto modo como un potenciómetro: variando su resistencia, pero por medios electrónicos.
El caso es que parece ser que HP lograron en 2007 construir una pequeña cantidad de puntos de memoria con memristores a una escala bastante pequeña: en la imagen (tomada de wikipedia) se puede ver una serie de hilos conductores. Hay 17 hilos en un sentido cruzados por debajo por otro hilo más perpendicularmente. En el cruce entre cada uno de los 17 hilos y el otro hilo extra se colocan, entre uno y otro, una serie de capas de otro material -en princio, óxidos de titanio- con una extrema precisión. En cada uno de los cruces se forma un memristor.
La fotografía fue tomada con microscopio electrónico: Cada uno de los hilos mide unos 50 nanómetros de diámetro (unos 150 átomos). Es decir, el montaje es muy muy muy pequeño.
Eso permitirá, sin duda, desarrollar memorias secundarias muy pequeñas y de mucha capacidad. Cada memristor admite muchos cambios de estado antes de degradarse (más de 100000)... así pues, pueden tener una funcionalidad similar a la de las actuales memorias flash y discos de estado sólido (SSD), aunque con más capacidad.
Éstas cosas no van a salir de los laboratorios en varios años. Según HP, nos quedan unos 3 años más hasta que pueda lograrse algún desarrollo comercial. Sin embargo... se habla de un pequeño inconveniente: ésta tecnología (en su estado actual) no es barata. Eso puede ser un gran impedimento para sustituir a las memorias flash.
Sin embargo, recientemente, un grupo de investigación en Corea del Sur ha publicado un artículo científico en el que hablan del desarollo de memristores con materiales y tecnologías bastante más baratos, basados en óxidos del grafeno (un material muy de moda del que ya hemos hablado en varias ocasiones). El inconveniente que tienen, por ahora, radica en que los memristores obtenidos por éste equipo son tremendamente más grandes que los de HP (del orden de 1000 veces) y no se tienen aún evidencias fiables de su estabilidad a largo plazo (que no vayan "perdiendo" su resistencia almacenada poco a poco con el tiempo). No obstante, tienen una ventaja: parace que son bastante más resistentes mecánicamente hablando (golpes, torsión, etc).
En cuanto a Samsung... se dice que tienen en EEUU una solicitud de patente por un memristor similar al de HP... así que al final... no sabemos quién se llevará el gato al agua.
Bueno... por el momento son cosas de laboratorio... Pero así empezaron las memorias flash cuando los discos duros pesaban dos kilos y almacenaban 100MB y ahora llevamos varios gigas en el bolsillo.
Para saber más:
- Memristor, en la wikipedia
- Memristor ¿Cómo funcionan?. Magnífica explicación en Ayuda Electrónica del funcionamiento de los memristores.
- Memristores flexibles de óxido de grafeno. En NeoTeo
