El calor ha sido el techo que nos ha impedido construir dispositivos electrónicos que sobrevivan en condiciones adversas. No solo los dispositivos electrónicos empiezan a acelerar térmicamente a altas temperaturas, sino que si se empujan más allá de los 200 grados, dejan de funcionar por completo.
Pero eso podría cambiar, ya que un equipo de la Universidad del Sur de California podría haber roto el techo térmico. En un estudio publicado en Science, los investigadores desarrollaron un nuevo chip de memoria que seguía funcionando de forma fiable a 700 grados Celsius. Para que te hagas una idea, eso es más caliente que la lava fundida.
El dispositivo no mostraba señales de rendirse. Setecientos grados era simplemente el límite de su equipo de prueba. “Puedes llamarlo una revolución”, dijo Joshua Yang, el investigador principal del proyecto. “Es la mejor memoria de alta temperatura jamás demostrada.”
¿Cómo lo lograron?
El chip está construido como un pequeño bocadillo. Tungsteno en la parte superior, una fina capa cerámica en el centro 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 normal, el calor empuja átomos metálicos a través de la capa cerámica hasta que ambos lados se conectan, provocando un cortocircuito. El grafeno impide que eso ocurra. Según Yang, el grafeno y el tungsteno actúan como aceite y agua. Los átomos de tungsteno que se acercan simplemente no pueden agarrarse a la superficie y retroceder. Como no hay ancla, el chip no se corta en corto.
¿Lo mejor? El equipo se topó con esto por casualidad. “Para ser sincero, fue por accidente, como la mayoría de los descubrimientos”, dijo Yang.
¿Por qué es importante romper el techo térmico?
El techo térmico ha asegurado que no podamos 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 tierras profundas. El nuevo chip puede permitirnos realizar tales experimentos.
Otro uso de este chip es en la IA. Más del 90 por ciento de la computación en sistemas de IA, como ChatGPT, implica un único tipo de cálculo matemático. Este chip puede realizar esos cálculos en el instante en que la electricidad pasa por él, lo que lo hace mucho más rápido y eficiente energéticamente que cualquier cosa que usemos hoy en día.
Ten en cuenta que un producto terminado aún está a años de distancia. Pero como dijo Yang, “El componente faltante ya está hecho.” Una vez que entre en producción, resolverá uno de los mayores problemas que obstaculizan el avance de la tecnología de chips.
