El almacenamiento en las computadoras de hoy en día se basa en platos magnéticos rotativos o memoria flash. Ambos medios trabajan bien, proveyendo grandes cantidades de espacio de almacenamiento. Se cree que la memoria flash es el futuro en almacenamiento de datos, pero algunos científicos tienen otra teoría: el futuro del almacenamiento podría estar en un material de uso cotidiano: el grafito.
Un grupo de investigadores descubrió un método para crear una nueva clase de memoria a partir de una tira de grafito de sólo 10 átomos de grosor. Los científicos describen en un paper publicado por la revista electrónica
Nature Materials un dispositivo de almacenamiento que utiliza las propiedades conductivas del grafene. A la formación de grandes cantidades de grafene se la conoce como grafito, el mismo material que se encuentra en la mina de los lápices.
El profesor
James Tour, de la universidad estadounidense de Rice, señala que la memoria de grafene incrementará la cantidad de almacenamiento en matrices bidimensionales cerca de cinco veces. El catedrático indica que esta importante mejora se debe a que los bits individuales pueden alcanzan un tamaño de menos de 10 nanómetros (nm). En comparación, el tamaño de los circuitos en las memorias flash promedio de hoy en día es de 45nm. Otro gran beneficio de la memoria de grafene es que los switches pueden ser controlados por dos terminales, en lugar de tres como usan las memorias flash de la actualidad.
La característica de dos terminales es importante debido a que hace posible la construcción de memorias de tres dimensiones, dado que las matrices de grafene pueden apilarse, multiplicando la capacidad de almacenamiento con cada nueva matriz de grafene.
Las matrices de almacenamiento basadas en grafene serán dispositivos mecánicos en su núcleo, y como tales, los chips consumirán muy poca energía. La mayor parte del desperdicio de energía en la memoria flash proviene de los “derrames”; la memoria de grafene, al necesitar menos energía, conduce a menos derrames, al mismo tiempo que mantiene los datos intactos. La memoria de grafene ofrece una mejora sustancial en cuanto al radio de encendido/apagado, en comparación con las tecnologías de memoria actuales.
Refiriéndose al ahorro de energía, Tour dijo que “es enorme; de un millón a uno. La memoria de cambio de fase, la otra tecnología que está considerando la industria, ofrece un radio de 10 a 1. Esto significa que el estado apagado mantiene un décimo de la cantidad de corriente eléctrica que el estado encendido”.
Tour explica que la corriente tiende a derramarse desde un estado apagado que mantiene una carga. “Eso significa que, en una grilla de 10 x 10, 10 estados apagados derraman suficiente corriente como para aparentar que están en estado encendido”, explica el investigador. “Con nuestro método, tomaría un millón de estados apagados en línea para parecer que están encendidos. Así que esto es grande. Nos permitirá construir grillas mucho más grandes”.
Otra ventaja del grafene como medio de almacenamiento es que, si bien agrega un poco de calor, es capaz de operar en un rango de temperaturas muy amplio. Los investigadores han testeado el sistema en un rango de entre -75° y 200° Celsius.
La performance de los sistemas basados en grafene es impresionante. Los investigadores señalan que los nuevos switches son más rápidos de lo que el equipo del laboratorio que utilizan puede medir, y prometen una larga vida también. “Lo hemos testeado en el laboratorio unas 20.000 veces, sin que se produzca degradación”, dijo Tour. “Su vida útil será mucho más extensa que la de la memoria flash”.
El proceso de fabricación usa grafene despositado en silicio mediante vapor químico, lo que permite una fácil construcción que puede hacerse en volúmenes comerciales con métodos actualmente disponibles.
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