Memorias moleculares de grafeno de 10 átomos

Recuerden este material: grafeno. Su nombre va a resonar con fuerza en los próximos años pues sus increíbles características lo van a proyectar a la estratosfera de las promesas de futuro. Por lo pronto, aparte de ser el material más fuerte del mundo, presenta otras peculiaridades que le han permitido formar unas memorias de 10 átomos de ancho, con una densidad de datos espectacular y una durabilidad muy por encima de la media de las memorias tradicionales. Aún tardará en salir a la venta pero ya se puede considerar una tecnología realista de futuro.

Vayan preparando camisetas con el nombre "grafeno" porque pronto será más conocido que el Papa. Este fascinante material va a ser el que permita a los científicos construir las memorias del futuro. En particular, un grupo de investigadores de la Universidad de Rice, en Houston, ha desarrollado en laboratorio un nuevo tipo de almacenamiento de datos, fabricado con una capa de grafito de sólo 10 átomos de espesor. El equipo, está liderado por el profesor James Tour, y  añade a los investigadores Yubao Li y Alexander Sinitskii. En una entrevista, Tour ha afirmado que comenzaron las primeras pruebas hace un año y medio, pero no ha sido hasta hace poco cuando han presentado un informe sobre los resultados. La carrera por conseguir las memorias más potentes no cesa. El grupo ha sido capaz de obtener en el laboratorio una conjunto de capas de grafeno que se depositan por encima del silicio y que serán las que guarden los bits de información.  “A pesar de que hemos avanzado desde la fase de vapor, este material es como el grafito de los lápices, cuya punta se desliza por el papel para escribir. Si pusiéramos encima un poco de papel celo y tiráramos de él, saldrían partículas de grafito del tamaño de una lámina de grafeno, que tiene un grosor de menos de un nanómetro”, explica Tour.

Esta nueva tecnología de memoria molecular está llamada a sustituir a las actuales memorias Flash NAND, que en el presente se limitan a 45 nanómetros y para el año 2012 pretenden llegar a su máximo teórico en 20 nanómetros. Con el grafeno, se puede rebajar el tamaño hasta los 10 nanómetros tranquilamente. Eso significa que un bit ocupa mucho menos espacio con la nueva tecnología. Además, al contrario que lo que ocurre con las memorias flash NAND, que son controladas por tres terminales o cables, las memorias de grafeno requieren dos terminales, haciéndolas así más viables para arrays tridimesionales, por ejemplo. Así se multiplicaría la capacidad de los chips en cada capa. Pero tal y como sucede con la memoria flash, los chips fabricados con grafeno prácticamente no consumirán energía mientras los datos permanezcan intactos. Tour también ha declarado que este material genera muy poco calor, lo que es otra ventaja significativa.

El grafeno también se distingue de futuros medios de almacenamiento por su ratio “on-off”, esto es, por la cantidad de electricidad que un circuito mantiene cuando está encendido en comparación a cuando está apagado. “La diferencia es enorme, de un millón a uno. Las memorias de cambio de fase, la otra tecnología que están considerando en la industria, presentan un ratio de 10 a uno. Lo que significa que el estado de apagado mantiene una décima parte de la cantidad de electricidad que se utiliza en el modo encendido”, afirma Tour. 

Eso sí, aún queda un punto que Tour deberá demostrar, aunque está seguro de poder hacerlo y es depositar múltiples bits en una única capa de grafeno. Las células NAND flash multinivel mostradas por Samsung, almacenan hasta cuatro bits de datos por celda. Actualmente se comercializan dispositivos flash MLC que pueden almacenar hasta 3 bits por celda. Aparte de eso, el grafeno ha sido testeado en entornos de -75 grados  hasta 200 grados Celsius. Además, ha demostrado una enorme resistencia a la radiación. “En lugares donde no sería posible tener memoria flash, esto funcionaría muy bien”. En lo que respecta a velocidad, Tour afirma que sólo han probado la memoria de grafeno en tiempos de 100 nanosegundos, “y estamos seguros de que podrá ser aún más rápida”.