Investigadores de la Universidad de Stanford mostraron la primera computadora funcional, construida exclusivamente con transistores de nanotubos de carbono, de acuerdo con un artículo publicado el miércoles en la portada de la revista científica Nature.
Los científicos han estado experimentando con transistores basados en nanotubos de carbono, o CNTs, como sucesores de los transistores de silicio, para ganar espacio físico pues son mucho más pequeños y ofrecen mayor rendimiento, con menos consumo de energía.
Los expertos esperan que el silicio alcance sus límites físicos y no sea capaz de crear los transistores tan pequeños y potentes que demanda cada vez mayor rendimiento que se exige a los dispositivos informáticos, para que sean más pequeños, baratos y consuman menos energía. Se espera que los circuitos digitales basados en largas cadenas de átomos de carbono lleguen a ser más eficientes que los transistores de silicio actuales.
La rudimentaria computadora CNT creado ahora se dice que correrá un sencillo sistema operativo, capaz de realizar múltiples tareas, según un resumen del artículo.
Fabricado con 178 transistores, cada uno de ellos con entre 10 y 200 nanotubos de carbono, la nueva computadora puede realizar cuatro tareas que se resumen en extracción de instrucciones, recuperación de datos, operación aritmética y respuesta escrita, además de ejecutar dos programas diferentes simultáneamente.
Como demostración, los investigadores han realizado al mismo tiempo las operaciones de conteo y clasificación, además de implementar 20 instrucciones diferentes del conjunto de instrucciones MIPS “para demostrar la aplicación general de nuestra computadora CNT”, dice el artículo firmado por Max Shulaker y otros estudiantes de doctorado de Ingeniería Eléctrica de la citada facultad.
“La gente habla de una nueva era de la electrónica de nanotubos de carbono que superen al silicio”, señala la nota informativa emitida por la propia Universidad de Stanford. “Pero ha habido pocas demostraciones de sistemas digitales completos que utilizan esta tecnología. Aquí está la prueba”, subraya.
Los nanotubos de carbono aún tienen imperfecciones. No siempre es posible aumentar su número en líneas paralelas y alinearlos perfectamente, lo que ha llevado a los investigadores a diseñar técnicas para lograr 99.5 por ciento de alineación en un CNT. Pero al nivel de miles de millones de nanotubos que llevaría un chip, incluso una pequeña falta de alineación puede causar errores. Una fracción de los nanotubos de carbono se comporta como hilos metálicos, que siempre conducen la electricidad, en lugar de actuar como semiconductores que pueden ser apagados.
Los investigadores describen un doble enfoque llamado “diseño inmune a la imperfección” que permite pasar la electricidad a través de los circuitos después de desconectar los CNTs buenos, quemando los nanotubos metálicos y desarrollando también un algoritmo para trabajar con los nanotubos desalineados de un circuito.
La computadora básica estaba limitada a 178 transistores, resultado de los recursos que utilizan los investigadores de esta universidad más que del proceso de fabricación industrial, según el comunicado de la Facultad.
Otros investigadores también están trabajando en nanotubos de carbono, preocupados por los límites físicos que plantea el silicio. IBM aseguró en octubre pasado que sus científicos habían desarrollado una manera de colocar más de 10.000 transistores basados en nanotubos de carbono en un solo chip, frente a unos pocos cientos de nanotubos de carbono que lograban alcanzar anteriores dispositivos. Esta densidad se situaba, sin embargo, muy por debajo de la densidad de los chips de silicio de uso comercial, pero la compañía asegura que este avance abre el camino a la fabricación comercial de “chips considerablemente más pequeños, potentes y rápidos”.
– John Ribeiro, IDG News Service
