Los científicos de la Universidad Northwestern han desarrollado un nuevo nanomaterial que puede "dirigir" las corrientes eléctricas. El desarrollo podría conducir a una computadora que simplemente pueda reconfigurar su cableado interno y convertirse en un dispositivo completamente diferente. basado en necesidades cambiantes.

A medida que los dispositivos electrónicos se construyen cada vez más pequeños, los materiales con los que se construyen los circuitos comienzan a perder sus propiedades y comienzan a ser controlados por fenómenos de la mecánica cuántica. Alcanzando esta barrera física, muchos científicos han comenzado a construir circuitos en múltiples dimensiones, como apilar componentes uno encima del otro.

El equipo de Northwestern ha adoptado un enfoque fundamentalmente diferente. Han creado materiales electrónicos reconfigurables:materiales que pueden reorganizarse para satisfacer diferentes necesidades computacionales en diferentes momentos.

"Nuestra nueva tecnología de dirección permite el uso para dirigir el flujo de corriente a través de una pieza de material continuo, "dijo Bartosz A. Grzybowski, quien dirigió la investigación. "Como redirigir un río, las corrientes de electrones se pueden dirigir en múltiples direcciones a través de un bloque de material, incluso múltiples corrientes que fluyen en direcciones opuestas al mismo tiempo ".

Grzybowski es profesor de ingeniería química y biológica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas McCormick y profesor de química en la Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg.

El material de Northwestern combina diferentes aspectos de la electrónica basada en polímeros y silicio para crear una nueva clasificación de materiales electrónicos:electrónica basada en nanopartículas.

El estudio, en el que los autores informan de la realización de componentes electrónicos preliminares con el material híbrido, será publicado en línea el 16 de octubre por la revista Nanotecnología de la naturaleza . La investigación también se publicará como artículo de portada en la edición impresa de noviembre de la revista.

"Además de actuar como puentes tridimensionales entre las tecnologías existentes, la naturaleza reversible de este nuevo material podría permitir a una computadora redirigir y adaptar sus propios circuitos a lo que se requiere en un momento específico en el tiempo, "dijo David A. Walker, autor del estudio y estudiante de posgrado en el grupo de investigación de Grzybowski.

Imagina un solo dispositivo que se reconfigura en una resistencia, un rectificador, un diodo y un transistor basados ​​en señales de una computadora. Los circuitos multidimensionales podrían reconfigurarse en nuevos circuitos electrónicos utilizando una secuencia de entrada variada de pulsos eléctricos.

El material híbrido está compuesto por partículas conductoras de electricidad, cada cinco nanómetros de ancho, recubierto con un químico especial con carga positiva. (Un nanómetro es una mil millonésima parte de un metro). Las partículas están rodeadas por un mar de átomos cargados negativamente que equilibran las cargas positivas fijadas en las partículas. Al aplicar una carga eléctrica a través del material, los pequeños átomos negativos se pueden mover y reconfigurar, pero las partículas positivas relativamente más grandes no pueden moverse.

Al mover este mar de átomos negativos alrededor del material, se pueden modular las regiones de baja y alta conductancia; el resultado es la creación de un camino dirigido que permite que los electrones fluyan a través del material. Los viejos caminos se pueden borrar y se pueden crear nuevos caminos empujando y tirando del mar de átomos negativos. Componentes eléctricos más complejos, como diodos y transistores, se puede fabricar cuando se utilizan múltiples tipos de nanopartículas.