El calor ha sido el principal obstáculo que nos ha impedido fabricar dispositivos electrónicos capaces de sobrevivir en condiciones extremas. A altas temperaturas, los dispositivos electrónicos no solo experimentan un sobrecalentamiento , sino que, si se les exige más de 200 grados, dejan de funcionar por completo.
Pero eso podría cambiar, ya que un equipo de la Universidad del Sur de California podría haber superado el límite térmico. En un estudio publicado en Science , los investigadores desarrollaron un nuevo chip de memoria que siguió funcionando de forma fiable a 700 grados Celsius. Para que se hagan una idea, eso es más caliente que la lava fundida.
El dispositivo no dio señales de fallar. Setecientos grados era simplemente el límite de sus equipos de prueba. «Podríamos llamarlo una revolución», dijo Joshua Yang, investigador principal del proyecto. «Es la mejor memoria de alta temperatura jamás demostrada».
¿Cómo lo consiguieron?
El chip está construido como un pequeño sándwich. Tungsteno en la parte superior, una fina capa de cerámica en el medio y grafeno en la parte inferior. Cada uno de estos materiales soporta bien el calor extremo por sí solo, pero la magia ocurre en la capa de grafeno.
En un chip convencional, el calor empuja los átomos metálicos a través de la capa cerámica hasta que ambos lados se conectan, provocando un cortocircuito. El grafeno evita que esto suceda. Según Yang, el grafeno y el tungsteno actúan como el aceite y el agua. Los átomos de tungsteno que se desplazan hacia él simplemente no pueden adherirse a la superficie y retroceden. Al no haber un punto de anclaje, el chip no sufre un cortocircuito.
¿Lo mejor de todo? El equipo lo descubrió por pura casualidad. "Para ser sinceros, fue por casualidad, como la mayoría de los descubrimientos", dijo Yang.
¿Por qué es importante romper el techo térmico?
El límite térmico nos ha impedido fabricar máquinas capaces de soportar temperaturas extremas. Esto significa que no hemos podido enviar sondas a planetas con temperaturas extremadamente altas ni realizar experimentos de perforación en las profundidades de la Tierra. El nuevo chip nos permitirá llevar a cabo dichos experimentos.
Otro uso de este chip se encuentra en la inteligencia artificial . Más del 90 % de los cálculos en sistemas de IA, como ChatGPT , implican un único tipo de cálculo matemático. Este chip puede realizar esos cálculos en el instante en que la electricidad lo atraviesa, lo que lo hace mucho más rápido y eficiente energéticamente que cualquier otro dispositivo que usemos actualmente.
Cabe señalar que el producto final aún tardará años en estar disponible. Pero, como dijo Yang, «El componente que faltaba ya está fabricado». Una vez que entre en producción, resolverá uno de los mayores problemas que obstaculizan el avance de la tecnología de chips.