Después de 37 años de haber sido postulada unos investigadores de la compañía Hewlett-Packard consiguen construir la primera memorresistencia, un nuevo tipo de componente electrónico fundamental.
Todos conocemos lo que es un solenoide, una resistencia o un condensador. La memorresistencia
sería uno más junto a esos tres componentes electrónicos
básicos. Fue propuesto hace mucho tiempo, pero hasta ahora no se había
materializado.
¿Y en que consiste esta memorresistencia? Pues en esencia es una resistencia
que guarda memoria de su estado resistivo anterior incluso si no hay alimentación
eléctrica.
Las memorresistencias construida ahora por los Laboratorios HP, de escala nanométrica,
podría tener un gran impacto en la industria microelectrónica
ya que podría servir para construir memorias no volátiles para
computación, cuyos datos no desaparezcan aunque se corte el aporte de
corriente. Además consumirían menos energía.
El 1971 Leon Chua de University of California en Berkeley notó una ausencia
en la lista de los componentes habituales de los circuitos. Cada elemento expresa
una relación entre dos de cuatro variables electromagnéticas:
carga, corriente, voltaje y flujo magnético. Propuso que, teóricamente,
debería de haber un componente que se hiciera más o menos conductor
al paso de la corriente dependiendo de la cantidad de carga que hubiera pasado
a través de él. Según Chua la memorresistencia o memorresistor
sería el cuarto componente fundamental de los circuitos, con propiedades
que no podrían ser duplicadas mediante la combinación de los otros
tres elementos.
R. Stanley Williams, físico de los laboratorios HP, dice que la propuesta
de Chua llamó su atención y que ese concepto podría explicar
el comportamiento extraño que los dispositivos electrónicos construidos
por él y su equipo a veces tenían. Así que se planteó
la creación de memoresistencias de manera aislada como dispositivos de
memoria.
Ahora publica en Nature un modelo matemático que explica el funcionamiento
de un prototipo de memorresitencia y su implementación física
en un dispositivo real.
Para su construcción emplearon una lámina de óxido de
titanio de tres nanometros de espesor situada entre dos láminas de platino.
La lámina de óxido de titanio tiene diseminadas cargas positivas
o divots (vacantes), allí donde debería de haber átomos
de oxígeno, que le confieren propiedades electrónicas especiales.
Aplicando una corriente alterna a electrodos cercanos a los divots se consigue
que éstos cambien de tener carga positiva a negativa. Cuando los electrodos
están cargados positivamente estas cargas positivas son empujadas y dispersadas
a través del material, aumentando el flujo de corriente en el segundo
electrodo. Cuando el voltaje se aplica a la inversa se rebaja drásticamente
la corriente en el segundo electrodo. Al cortarse la aplicación de corriente
las vacantes paran de moverse, dejando a la memorresistencia en un estado de
alta o baja resistencia.
La resistencia de un memorresistor cambia, por tanto, dependiendo de la cantidad
de voltaje y del tiempo de aplicación del mismo. Según el modelo
matemático de estos investigadores el estado de resistencia debe de durar
años.
Chua dice que nunca había esperado que alguien consiguiera implementar
la memorresistencia a lo largo de su vida, propuesta que por cierto había
ya olvidado, y se muestra maravillado por el descubrimiento. Según él,
el desarrollo de HP tiene la ventaja frente a otras memorias no volátiles
en desarrollo que la tecnología necesaria para su creación ya
existe.
Estas memorias se podrían usar en lugar de las convencionales DRAM que
tienen los actuales ordenadores, y cuyo contenido se pierde cuando desaparece
la alimentación. Algo que puede comprobar cualquiera que trabaje en un
ordenador durante un corte de fluido eléctrico. El trabajo que estaba
haciendo desaparece para gran frustración del que está delante
de la pantalla. Las memorresistencias podrían, además de solucionar
ese problema, permitir un arranque instantáneo de las computadoras.
Para determinadas aplicaciones informáticas se requiere que muchos servidores
mantengan la información en memorias DRAM, consumiéndose mucha
energía. El uso de memorresistencias solucionaría este otro problema.
También se especula que se podría usar este tipo de memoria en
inteligencia artificial para el reconocimiento de facial y otras aplicaciones
que imiten el procesamiento de información del cerebro humano.
Además se podrían emplear las memorresistencia para aumentar
la velocidad de los microprocesadores mediante una mejor sincronización
en frecuencia entre circuitos.
Todavía es pronto para decir si la industria adoptará este nuevo
componente. La idea de sustituir a los transistores es un anatema para muchos
ingenieros microelectrónicos y la memorresistencia se encontrará
con dificultades a la hora de ser aceptada.