Cuantos más objetos hagamos "inteligentes, "desde relojes hasta edificios enteros, mayor es la necesidad de estos dispositivos de almacenar y recuperar grandes cantidades de datos rápidamente sin consumir demasiada energía.

Millones de nuevas celdas de memoria podrían formar parte de un chip de computadora y proporcionar esa velocidad y ahorro de energía, gracias al descubrimiento de una funcionalidad previamente no observada en un material llamado ditelurida de molibdeno.

El material bidimensional se apila en varias capas para construir una celda de memoria. Investigadores de la Universidad de Purdue diseñaron este dispositivo en colaboración con el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y Theiss Research Inc. Su trabajo aparece en un número avanzado en línea de Materiales de la naturaleza .

Las empresas fabricantes de chips han pedido durante mucho tiempo mejores tecnologías de memoria para permitir una red cada vez mayor de dispositivos inteligentes. Una de estas posibilidades de próxima generación es la memoria resistiva de acceso aleatorio, o RRAM para abreviar.

En RRAM, una corriente eléctrica se conduce típicamente a través de una celda de memoria compuesta de materiales apilados, creando un cambio en la resistencia que registra los datos como 0 y 1 en la memoria. La secuencia de 0 y 1 entre las celdas de memoria identifica piezas de información que una computadora lee para realizar una función y luego las almacena nuevamente en la memoria.

Un material debería ser lo suficientemente robusto para almacenar y recuperar datos al menos billones de veces, pero los materiales que se utilizan actualmente han sido demasiado poco fiables. Por lo tanto, RRAM aún no ha estado disponible para su uso a gran escala en chips de computadora.

La ditelurida de molibdeno podría potencialmente durar todos esos ciclos.

"Aún no hemos explorado la fatiga del sistema con este nuevo material, pero esperamos que sea más rápido y más confiable que otros enfoques debido al mecanismo de conmutación único que hemos observado, "Joerg Appenzeller, Barry M. y Patricia L. Epstein, profesora de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad Purdue y directora científica de nanoelectrónica en el Centro de Nanotecnología Birck.

La ditelurida de molibdeno permite que un sistema cambie más rápidamente entre 0 y 1, potencialmente aumentando la tasa de almacenamiento y recuperación de información. Esto se debe a que cuando se aplica un campo eléctrico a la celda, los átomos se desplazan una pequeña distancia, resultando en un estado de alta resistencia, anotado como 0, o un estado de baja resistencia, anotado como 1, que puede ocurrir mucho más rápido que cambiar en dispositivos RRAM convencionales.

"Debido a que se necesita menos energía para que estos estados resistivos cambien, una batería podría durar más, "Dijo Appenzeller.

En un chip de computadora cada celda de memoria estaría ubicada en la intersección de cables, formando una matriz de memoria llamada RRAM de punto de cruce.

El laboratorio de Appenzeller quiere explorar la construcción de una celda de memoria apilada que también incorpore los otros componentes principales de un chip de computadora:"lógica, "que procesa datos, e "interconexiones, "cables que transfieren señales eléctricas, utilizando una biblioteca de materiales electrónicos novedosos fabricados en NIST.

"La lógica y las interconexiones también agotan la batería, por lo que la ventaja de una arquitectura completamente bidimensional es una mayor funcionalidad en un espacio pequeño y una mejor comunicación entre la memoria y la lógica, "Dijo Appenzeller.

Se han presentado dos solicitudes de patente de EE. UU. Para esta tecnología a través de la Oficina de Comercialización de Tecnología de Purdue.