Mejora de la memoria del ordenador con la nanotecnología

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Por Earl Boysen, Nancy C. Muir, Desiree Dudley, Christine Peterson

Los investigadores están utilizando la nanotecnología para crear otros tipos de memoria de ordenador, tratando de saltarse la memoria flash que es dominante en el mercado actual. Varias empresas y universidades están desarrollando cuatro métodos para utilizar nanocables o nanopartículas con el fin de aumentar la cantidad de memoria almacenada en las unidades de estado sólido.

Haga memoria con los memristores

Hewett Packard está desarrollando un dispositivo de memoria que utiliza nanocables recubiertos con dióxido de titanio. Un grupo de estos nanocables se deposita paralelo a otro grupo. Cuando se coloca un nanocable perpendicular sobre un grupo de alambres paralelos, se forma un dispositivo llamado memristor en cada intersección.

Un memristor puede utilizarse como célula de memoria de un solo componente en un circuito integrado. Al reducir el diámetro de los nanocables, los investigadores creen que los chips de memoria de los memristores pueden lograr una mayor densidad de memoria que los chips de memoria flash.

Circuitos de carreras Nanowire

Los nanocables magnéticos hechos de una aleación de hierro y níquel se están utilizando para crear dispositivos de memoria densos. Los investigadores de IBM han desarrollado un método para magnetizar secciones de estos nanocables.

Aplicando una corriente pueden mover las secciones magnetizadas a lo largo de la longitud del cable. A medida que las secciones magnetizadas se mueven a lo largo del cable, los datos son leídos por un sensor estacionario. Este método se llama memoria de pista de carreras porque los datos corren por el sensor estacionario.

El plan es cultivar cientos de millones de nanocables en forma de U en un sustrato de silicio para crear chips de memoria de bajo costo, alta densidad y alta confiabilidad.

Sándwiches de memoria de dióxido de silicio

Otro método de uso de nanocables está siendo investigado en la Universidad de Rice. Los investigadores de Rice han descubierto que pueden utilizar nanocables de dióxido de silicio para crear dispositivos de memoria. El nanocable está intercalado entre dos electrodos. Aplicando un voltaje, se cambia la resistencia del nanocable en ese punto. Cada lugar donde el nanocable se encuentra entre dos electrodos se convierte en una célula de memoria.

La clave de este enfoque es que los investigadores han descubierto que pueden cambiar repetidamente el estado de cada célula de memoria entre conductiva y no conductiva sin dañar las características del material. Estos investigadores creen que pueden alcanzar altas densidades de memoria utilizando nanocables con un diámetro de aproximadamente 5 nm y apilando múltiples capas de matrices de estos nanocables como un sándwich de tres pisos.

Nanodots para almacenar más datos en un espacio más pequeño

Un método alternativo que se está desarrollando para aumentar la densidad de los dispositivos de memoria es almacenar información sobre las nanopartículas magnéticas. Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte están cultivando conjuntos de nanopartículas magnéticas, llamadas nanodotados, de unos 6 nm de diámetro. Cada punto contendría información determinada por si están o no magnetizados. El uso de miles de millones de estos puntos de 6 nm de diámetro en un dispositivo de memoria podría aumentar la densidad de la memoria.

Será interesante ver cómo estos métodos, y el trabajo de los fabricantes de memoria existentes para mejorar los dispositivos de almacenamiento de memoria existentes, funcionan. El tipo de dispositivos de memoria que utilizaremos dentro de 5 o 10 años se reducirá a la combinación correcta de densidad de memoria, consumo de energía, velocidades de lectura y escritura de datos, y qué técnica atrae la financiación para construir plantas de fabricación.

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