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Memoria a Escala Atómica
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En
1959, Richard Feynman predijo que todas las palabras escritas
en la historia del mundo podrían ser contenidas en un cubo
de material cuyo lado fuera una 2/100 parte de una pulgada,
siempre y cuando dichas palabras estuviesen escritas con átomos.
Poco más de 40 años después, científicos de la University
of Wisconsin-Madison han creado una memoria a escala atómica
utilizando átomos de silicio en vez de los 1s y 0s empleados
por los ordenadores de hoy en día para almacenar datos.
Se trata de un paso corto pero crucial hacia una memoria a escala atómica
práctica, donde los átomos representarán los bits de información que a su vez
forman las palabras, imágenes y códigos leídos por los ordenadores.
El trabajo, encabezado por Franz Himpsel, es muy interesante. Aunque la
memoria creada por él y sus colegas se encuentra en dos dimensiones, a
diferencia del cubo pronosticado por Feynman, proporciona una densidad de
almacenamiento un millón de veces mayor que la de un CD-ROM.
El átomo representa, de momento, el "muro" infranqueable de la miniaturización
tecnológica. Parece un límite natural. Aunque divisible, es una unidad
fundamental de la naturaleza. Son las partículas más pequeñas de un elemento
químico: un único grano de arena, por ejemplo, puede contener 10 billones de
átomos.
La nueva memoria fue construida sobre una superficie de silicio
que automáticamente forma surcos dentro de los cuales se alinean
filas de átomos de silicio, descansando como pelotas de tenis
en un canalón. Utilizando un microscopio STM
(scanning tunneling microscope), los científicos levantaron
átomos individuales de silicio con su punta, creando espacios
que representan los 0s del almacenamiento de datos, mientras
que los átomos que permanecen en su lugar representan los
1s.
Como la memoria convencional, el dispositivo a escala atómica puede ser
inicializado, formateado, escrito y leído a temperatura ambiental. Para su
fabricación no se empleó litografía sino que se evaporó oro sobre una pastilla
de silicio, proporcionando una estructura de pistas (surcos) muy precisa.
Evaporando después silicio sobre la oblea tratada, se pueden difundir los
átomos a lo largo de la estructura, donde se alinearán y permanecerán dentro
de las pistas como los huevos en una huevera. Los átomos de silicio
representarán los bits de información.
La alineación es tan precisa que permite su manipulación y extracción con el
STM sin perturbar a los átomos que no deben tocarse (de lo contrario podrían
formarse enlaces indeseados).
La tecnología requerirá aún años, sino décadas, para alcanzar el punto de
madurez necesario para su uso práctico. Las manipulaciones con el STM en una
situación de vacío son impedimentos que deberán resolverse.
La densidad de memoria alcanzada es comparable a la elegida por la naturaleza
cuando almacena información en las moléculas de ADN. La memoria de silicio a
escala atómica usa 20 átomos para almacenar un bit de datos. El ADN utiliza 23
átomos.
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