Dispositivo de memoria química de 1 bit

En la computación clásica, la información se almacena en bits, o en bits cuánticos (qubits) en el caso de la computación cuántica. Unos experimentos recientes demuestran que el almacenamiento de datos no solo puede basarse en fenómenos de la física sino también en alguno(s) de la química. El papel del bit químico lo puede cumplir una disposición sencilla de tres gotas en contacto entre sí, en la que suceden reacciones químicas oscilantes.

El ordenador, el smartphone, la cámara digital… Ninguno de estos dispositivos podría funcionar sin chips de memoria. En la memoria electrónica típica, el cero y el uno son registrados, almacenados y leídos por sistemas que explotan fenómenos de la física, como el flujo de electricidad o la carga en las propiedades eléctricas o magnéticas del medio.

Konrad Gizynski y Jerzy Gorecki, del Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias (IPC PAS) en Varsovia, han demostrado una memoria funcional de una clase distinta, basada en fenómenos químicos. Un bit individual es almacenado aquí en tres gotas contiguas, entre las cuales los frentes de reacción química se propagan de forma continua, cíclica y estrictamente definida.

Los investigadores del Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias (IPC PAS) en Varsovia han demostrado el primer bit químico. (Foto: IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski)

Los cimientos químicos de este nuevo y singular dispositivo de memoria se hallan en la reacción Belousov-Zhabotinsky (BZ). El transcurso de la reacción es oscilante: cuando se acaba un ciclo, los reactivos necesarios para iniciar el próximo son reconstituidos en la solución. Antes de que la reacción se pare, hay normalmente de decenas a cientos de oscilaciones. Estas están acompañadas por un cambio regular en el color de la solución, causado por el catalizador de la reacción, la ferroína. El segundo catalizador usado por Gizynski y Gorecki fue el rutenio. La introducción del rutenio tuvo una importancia clave porque hace que la reacción BZ se haga fotosensible: cuando la solución es iluminada por luz azul, deja de oscilar. Esta característica hace posible controlar el curso de la reacción.

Los creadores de la unidad de memoria química escogieron para diseñarla los sistemas de gotas más pequeños en los que las excitaciones pudieran tener lugar de varias maneras, siendo estables al menos dos. Eso les permitió asignar una secuencia de excitaciones al valor lógico 0, y otra al 1, y para poder conmutar entre ambos, es decir, para forzar una cambio particular de estado de memoria, recurrir a utilizar luz.

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