Investigadores de la EPFL han descubierto que el dióxido de vanadio (VO₂ ), un compuesto utilizado en electrónica, es capaz de "recordar" toda la historia de estímulos externos anteriores. Este es el primer material que se identifica con esta propiedad, aunque podría haber otros.

Mohammad Samizadeh Nikoo, un Ph.D. estudiante del Laboratorio de Investigación de Electrónica de Banda Ancha y Potencia de la EPFL (POWERlab), hizo un descubrimiento casual durante su investigación sobre las transiciones de fase en el Dióxido de Vanadio (VO₂ ). VO₂ tiene una fase aislante cuando se relaja a temperatura ambiente y sufre una fuerte transición de aislante a metal a 68 °C, donde cambia su estructura reticular. Clásicamente, VO₂ exhibe una memoria volátil:"el material vuelve al estado aislante inmediatamente después de eliminar la excitación", dice Samizadeh Nikoo. Para su tesis, se dispuso a descubrir cuánto tarda el VO₂ para pasar de un estado a otro. Pero su investigación lo llevó por un camino diferente:después de tomar cientos de medidas, observó un efecto de memoria en la estructura del material.

Un descubrimiento inesperado

En sus experimentos, Samizadeh Nikoo aplicó una corriente eléctrica a una muestra de VO₂ . "La corriente se movió a través del material, siguiendo un camino hasta que salió por el otro lado", explica. A medida que la corriente calentaba la muestra, provocaba que el VO₂ para cambiar de estado. Y una vez pasada la corriente, el material volvió a su estado inicial.

Samizadeh Nikoo luego aplicó un segundo pulso de corriente al material y vio que el tiempo que tardaba en cambiar de estado estaba directamente relacionado con la historia del material. "El VO₂ parecía 'recordar' la transición de la primera fase y anticipar la siguiente", explica el profesor Elison Matioli, que dirige el POWERlab. "No esperábamos ver este tipo de efecto de memoria, y no tiene nada que ver con los estados electrónicos, pero más bien con la estructura física del material. Es un descubrimiento novedoso:ningún otro material se comporta de esta manera".

Un recuerdo de hasta tres horas

Los investigadores continuaron descubriendo que el VO₂ es capaz de recordar su estímulo externo más reciente hasta por tres horas. "De hecho, el efecto memoria podría persistir durante varios días, pero actualmente no tenemos los instrumentos necesarios para medirlo", dice Matioli.

El descubrimiento del equipo de investigación es importante porque el efecto de memoria que observaron es una propiedad innata del propio material. Los ingenieros confían en la memoria para realizar cálculos de todo tipo, y los materiales que podrían mejorar el proceso de cálculo al ofrecer mayor capacidad, velocidad y miniaturización tienen una gran demanda. VO₂ marca las tres casillas. Además, su memoria estructural continua lo diferencia de los materiales convencionales que almacenan datos como información binaria que depende de la manipulación de estados electrónicos.

Los investigadores realizaron una serie de mediciones para llegar a sus hallazgos. También corroboraron sus resultados aplicando el nuevo método a diferentes materiales en otros laboratorios de todo el mundo. Este descubrimiento replica bien lo que sucede en el cerebro, como VO₂ Los interruptores actúan como neuronas. + Explora más

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