Crean el primer ordenador 2D del mundo que no está hecho con silicio

El silicio es el rey de la tecnología de semiconductores con la que están hechos los teléfonos inteligentes, los ordenadores y muchos otros aparatos electrónicos, pero su liderazgo puede que en un futuro no muy lejano descienda mucho, a juzgar por el reciente logro de unos científicos.

Un equipo encabezado por Subir Ghosh, de la Universidad Estatal de Pensilvania en Estados Unidos, ha usado, por vez primera en el mundo, materiales bidimensionales (2D), que tienen un grosor de tan solo un átomo o una molécula y que, a diferencia del silicio, conservan sus propiedades a esa escala, para fabricar un ordenador capaz de realizar operaciones sencillas.

Este logro representa un gran avance hacia la creación de dispositivos electrónicos más delgados, más rápidos y energéticamente más eficientes, tal como argumentan Ghosh y sus colegas.

El ordenador fabricado por el equipo es de tipo CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), un tipo al que pertenecen casi todos los dispositivos electrónicos modernos.

En vez de emplear silicio, el equipo utilizó dos materiales 2D diferentes para desarrollar los dos tipos de transistores que en los ordenadores CMOS son necesarios para controlar el flujo de corriente eléctrica: disulfuro de molibdeno para los transistores de tipo n y diseleniuro de tungsteno para los transistores de tipo p.

El silicio ha impulsado avances notables en la electrónica durante décadas al permitir la miniaturización progresiva de los transistores de tipo FET (Field-Effect Transistor). Sin embargo, tal como señala Saptarshi Das, de la Universidad Estatal de Pensilvania y miembro del equipo de investigación y desarrollo, a medida que progresa esa miniaturización, aumenta la degradación en el rendimiento de tales transistores. Los materiales bidimensionales, por el contrario, mantienen sus excepcionales propiedades electrónicas incluso cuando la miniaturización de los componentes hechos con ellos llega a un grosor de tan solo un átomo o una molécula. Esto ofrece un camino prometedor hacia una mayor miniaturización futura.

Recreación artística del concepto de ordenador con grosor molecular y sin haber empleado silicio en su fabricación. (Ilustración: Krishnendu Mukhopadhyay / Penn State)

El nuevo ordenador 2D es solo un prototipo de pruebas muy sencillo. Por eso su velocidad de procesamiento es de tan solo 25 kilohercios y tiene también otras limitaciones. Pero el caso es que funciona y que ello marca claramente la dirección a seguir para el diseño de muchos de los ordenadores del futuro.

Ghosh, Das y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo ordenador y del proceso que han seguido para fabricarlo en la revista académica Nature, bajo el título “A complementary two-dimensional material-based one instruction set computer”. (Fuente: NCYT de Amazings)