La Nanotecnologia aplica a la Computacion

Las cosas han cambiado mucho desde las primeras computadoras electrónicas. El ENIAC I fue desarrollado en la Universidad de Pennsylvania en 1945. Estaba compuesto por más de 70.000 resistencias, 18.000 válvulas y 10.000 condensadores; pesaba 30.000 Kilos y ocupaba 1.300 metros cuadrados.

Pero el descubrimiento del chip, a mediados de los años setenta, ha reducido, por suerte para todos, el tamaño de los ordenadores. El primer 486 utilizaba tecnología de una micra (millonésima parte de un metro). Hasta hace poco tiempo, los Pentium tradicionales utilizaban tecnología de 0.35 y 0.25 micras. Los modelos más modernos han reducido esta valor hasta 0.18 micras, y recientemente, Intel y AMD han anunciado la tecnología de 0.13 micras.

Según algunos estudios, la potencia de las computadoras llegará a estancarse dentro de 10 años, porque el tamaño de los transistores no podrá reducirse indefinidamente. Según la famosa Ley de Moore (uno de los socios fundadores de Intel), “el número de transistores que caben en un chip de silicio se dobla cada 18 meses”. La segunda Ley de Moore, menos conocida, es “que el coste de fabricación de un chip se duplica cada año”. La reducción del tamaño de los transistores necesita utilizar maquinaria cada vez más perfecta. En la actualidad, construir una fábrica de creación de chips supone una inversión de unos 800 millones de dólares y se calcula que esta cifra se multiplicará por diez en los próximos años.

Mantener la tecnología basada en transistores supondría la quiebra para muchos fabricantes de chips porque no podrían soportar los altos costes. Por eso se están investigando nuevos sistemas dentro de la nanotecnología. Entre las soluciones que se están aplicando actualmente está la de sustituir el aluminio por el cobre en los conductores que conectan los transistores. El cobre es un 40% mejor conductor que el aluminio y mejora la velocidad de los procesadores. Pero presenta otros problemas. No se mezcla bien con el silicio, el material base de los transistores, y, además, es capaz de cambiar las propiedades eléctricas del sustrato.

Para solucionar este problema, la compañía IBM consiguió desarrollar un método, que consiste en introducir una barrera microscóspica entre el cobre y el silicio, y que elimina el rechazo. Este sistema está permitiendo fabricar chips con tecnología de 0.12 micras y cuyo coste de procesamiento es entre un 20 y un 30% menor que el de los chips basados en aluminio.

En septiembre de 2001, anunció que había conseguido unir el arsenio de galio, más caro pero mejor conductor de la electricidad, con el silicio. La compañía de telefonía afirmó que el nuevo semiconductor actúa a una velocidad de 70 gigahercios, 35 veces por encima de los actuales gigahercios de los procesadores más rápidos en las computadoras personales.

El lunes 3, Intel presentó en Washington una nueva estructura para transistores, que permitirá que los chips funcionen más rápido y consuman menos energía. Lo llaman el Transistor TeraHertz, porque su ciclo de encendido y apagado es de un billón de veces por segundo.

En un futuro no muy lejano, los PCs estarán compuestas, en lugar de transistores, por otros componentes como las moléculas, neuronas, bacterias u otros métodos de transmisión de información. Entre estos proyectos se encuentra el futuro ordenador “químico”, desarrollado por científicos de Hewlett-Packard y de la Universidad de California (Los Ángeles). Los circuitos de este nuevo modelo son moléculas, lo que supone transistores con un tamaño millones de veces más pequeños que los actuales.

El proyecto de chip molecular sustituirá al silicio y a la óptica, en favor de la química, más manipulable. Se prevé que se podrán fabricar computadoras del tamaño de una mota de polvo y miles de veces más potentes que los existentes. De momento, se ha conseguido simular el cambio de una molécula, mediante su rotura, pero falta crear moléculas que se curven sin romperse.

También es necesario fabricar otros conductores, porque los existentes no sirven. Los experimentos con nanotubos de carbón (milmillonésima parte de un metro) para la conducción de información entre las moléculas ya han dado resultados. IBM acaba de anunciar que ha conseguido crear un circuito lógico de ordenador con una sólo molécula de carbono, una estructura con forma de cilindro 100.000 veces más fino que un cabello. Este proyecto permite introducir 10.000 transistores en el espacio que ocupa uno de silicio.

Este mes de noviembre científicos israelitas , del , presentaron una computadora con del ADN tan diminuta que un millón de ellas podría caber en un tubo de ensayo y realizar 1.000 millones de operaciones por segundo con un 99,8 por ciento de precisión. Es la primera máquina de computación programable de forma autónoma en la cual la entrada de datos, el software y las piezas están formados por biomoléculas . Los programas de la microscópica computadora están formados por moléculas de ADN que almacenan y procesan la información codificada en organismos vivos.
La posibilidad de desarrollar miniordenadores de cien a mil veces más potentes que los actuales podría suponer que éstos tuvieran inteligencia propia, lo que cambiaría los sistemas de comunicaciones. Por ejemplo, los datos podrían transmitirse con imágenes visuales mediante “displays” incorporados en forma de lentillas. La comunicación telefónica se realizaría por audioconferencias en 8 o 10 idiomas.

Los desarrollos en Nanotecnología se están aplicando también a los sistemas de seguridad. La empresa taiwanesa Biowell Technology presentó, en agosto, un sintetizado que puede utilizarse para probar la autenticidad de pasaportes y otros documentos y tarjetas, con el fin de evitar el pirateo.

Este chip podrá utilizarse también en tarjetas de débito, carnés, matrículas de automóviles, permisos de conducir, discos compactos, DVD, programas informáticos, títulos y valores, bonos, libretas bancarias, antigüedades, pinturas, y otras aplicaciones en las que se necesite comprobar la autenticidad.