| Artículos | 01 MAY 2002

La nanotecnología acecha a la informática

Tags: Histórico
Proyecto Millipede de IBM
Toñi Herrero.
La nanotecnología permitirá disponer de unidades que procesen y almacenen información cada vez más pequeñas y baratas, especialmente destinadas a los dispositivos móviles multimedia.

Un nanómetro equivale a la milmillonésima parte del metro, y un átomo tiene un diámetro de 0,1 nanómetro. A estas escalas trabaja la nanotecnología, ciencia que permite controlar la materia posibilitando nuevas unidades que procesen, almacenen y comuniquen información, y que además pueden ser mucho más pequeñas y baratas que las actuales. Los laboratorios de investigación IBM en Zúrich (Suiza) están desarrollando un proyecto de tecnología de almacenamiento basado en nanotecnología. Los dispositivos móviles, con sus prestaciones multimedia futuras, podrían ser uno de los principales destinatarios.
A principios de 1990 se constataba que los tres pilares de las ciencias experimentales (la física, la biología y la química) convergían en una nueva disciplina común caracterizada por la escala a la que se operaba: el nanómetro. La nanotecnología parte de la nanociencia y tiene bastantes elementos de ingeniería. Según Francesc Pérez Murano, investigador del Centro Nacional de Microelectrónica de Barcelona, se puede definir la nanotecnología como la disciplina que abarca la investigación y el desarrollo tecnológico dedicados a aumentar el control en la fabricación de estructuras de tamaño nanométrico: desde 0,1 hasta 100 nanómetros (nm). “Lo importante no es la dimensión, sino que opera en dimensiones en las cuales no se aplican las leyes clásicas de la física y, por lo tanto, se trata de explorar efectos cuánticos u otros que aparecen en esta dimensión”, señala Ramón Campañó, de la Dirección General de la Comisión Europea de la Sociedad de la Información. Las líneas fundamentales de investigación son varias, destacando la nanobiotecnología, que desarrolla sensores basados en reconocimiento biomolecular, para análisis ultrasensitivos y ultrarrápidos; la nanoelectrónica, con el avance en dispositivos electrónicos más pequeños, electrónica molecular, sensores basados en estructuras mecánicas resonantes y osciladores nanométricos; y los nanomateriales, que investiga nuevos materiales basados en partículas nanométricas o materiales moleculares.

La informática como beneficiaria
Para Compañó, en un plazo de diez a quince años “la nanoelectrónica será el área que tendrá mayores posibilidades de aplicación de la nanotecnología y, a medio plazo, las aplicaciones médicas”. Dependiendo del CSIC en España trabajan tres centros en nanotecnología ubicados en Madrid, Barcelona y Sevilla. En el de Barcelona se están desarrollando, como explica Pérez Murano, sensores basados en estructuras nanomecánicas resonantes, combinados con circuitos microelectrónicos, que pueden utilizarse como báscula muy sensible (pueden llegar a pesar una sola molécula). Para el investigador del CNM, las principales aplicaciones de la nanotecnología en este campo de la informática vienen dadas por las aportaciones que pueda hacer a la microelectrónica: “por ejemplo, la introducción de nuevas técnicas de nanofabricación que puedan permitir la realización de transistores más pequeños, dando lugar a microprocesadores más potentes y más rápidos”.
Como destaca Compañó, “los Pentium de último modelo se hacen con una tecnología de 130 nm y de aquí unos años estaremos ya por debajo de 100 nm. Desde el punto de vista tecnológico no se detectan motivos por los cuales no se podrían hacer con dimensiones críticas de 70 nm o menos”. Además, “las cabezas de los discos duros ya emplean la tecnología de GMR (Giant Magneto Resistance), que consiste en alternar capas magnéticas con una resolución nano”. Otras aplicaciones se encuentran en el área del desarrollo de pantallas planas: utilizando nanotubos de carbono (moléculas nanométricas sintetizadas artificialmente) pueden fabricarse pantallas de menor consumo y menor tensión de alimentación, que podrían llegar a funcionar con una pila de 4,5 V.).
En cuanto a tendencias, según Compañó, “hoy en día existen en todo el mundo diferentes proyectos de investigación orientados a la utilización de las moléculas como diodos como transistores”. La señal exterior estaría dada, por ejemplo, con la forma de campo eléctrico o magnético. Estas técnicas permiten ya una manipulación de la materia que está dando lugar a diversos productos presentados en la actualidad en el mercado.

Millipede: almacenamiento nanométrico
Organizado en Barcelona por la Fundación Areces, con la colaboración del Centro Nacional de Microelectrónica y del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), se celebró el pasado mes de abril el simposio internacional sobre microelectrónica y nanotecnología. Allí Peter Vettiger, director de nano/micromecánica de los laboratorios de investigación de IBM en Zúrich (Suiza), dio a conocer Millipede, un nuevo concepto de dispositivo de almacenamiento. Regrabable, de alta capacidad y alta densidad, se basa en procesos a escala nanométrica. Más de mil delgadas puntas (con capacidad de dirigirse a átomos individuales) componen, detectan y borran pequeñas muescas (de unas pocas decenas de nanómetros de diámetro) que representan bits almacenados en un delgado medio de plástico. “Millipede puede demostrar sus ventajas sobre las tarjetas de memoria Flash, especialmente en el sector de los dispositivos móviles”. Así, mientras que la capacidad de la memoria Flash “se puede situar en un pocos gigabytes durante los próximos años, el concepto Millipede puede proveer de cinco o más veces esa capacidad”. A día de hoy aún no hay ninguna decisión de la compañía para su comercialización y, por el momento, Millipede continua en fase de investigación, señala el director de nano/micromecánica de los laboratorios de IBM.


¡Pasajeros, al tren!
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La nanotecnología es, según Ramón Compañó, una disciplina que “en Europa goza de buena salud. Existen numerosos grupos de investigación punteros y se empiezan a comercializar los primeros productos”. Entre 1994 y 1998 la Unión Europea ha invertido ya más de 90 millones de euros en nanotecnología “y este montante será notablemente superado por el programa marco de investigación que se cerrará en 2002. En el futuro, el lugar ocupado por la nanotecnología en los programas de la Comisión Europea no hará más que crecer”.
Para el ejercicio 2002-2006, el organismo europeo se propone favorecer la integración europea de las políticas de investigación alrededor de ocho temáticas de investigación, “de las que dos están relacionadas con las nanotecnologías: tecnologías de la información y la relativa a con la búsqueda de materiales inteligentes y nuevos mecanismos de producción”, explica Compañó. Al tratarse de una tecnología incipiente “todavía no hay un país líder, sino que muchos pa

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