(Phys.org) - Un equipo dirigido por el físico Alexei Gruverman de la Universidad de Nebraska-Lincoln en colaboración con investigadores en España y en la Universidad de Wisconsin ha descubierto un método de almacenamiento de datos significativamente más eficiente que ofrece una gran promesa para el futuro de la tecnología. .

La investigación de Gruverman sobre materiales electrónicos se realiza a nanoescala, donde los objetos exhiben propiedades químicas y físicas inesperadas. Un aspecto fundamental de su investigación es la técnica de microscopía de sonda de barrido, que se basa en el ejercicio mecánico altamente localizado, Influencia eléctrica o magnética en un objeto mediante el uso de una pequeña sonda física y midiendo la respuesta del objeto. La técnica funciona de manera muy similar al sentido del tacto de una persona, Dijo Gruverman.

"Si se encuentra en una habitación oscura y desea saber si la superficie de este escritorio es lisa o rugosa, sólido o suave ¿qué haces? ", dijo, apuntando a su escritorio. "Lo tocas con tu dedo, presione un poco y escanee con el dedo y sienta la respuesta ".

Similar, la punta de la sonda, cuyo radio mide unos 10 nanómetros, puede escanear una superficie y ofrecer comentarios a los investigadores. La sonda también se puede utilizar para cambiar eléctricamente las propiedades locales de materiales ferroeléctricos, que son materiales electrónicos importantes utilizados en dispositivos de memoria. El cambio que ocurre es similar a lo que ocurre cuando los materiales magnéticos son remagnetizados por un campo magnético. Al aplicar un potencial eléctrico a la sonda, se puede almacenar un bit de información eléctrica del tamaño de nanoescala en el material ferroeléctrico. Este principio es fundamental para el almacenamiento de datos, como en las unidades de disco duro.

Hasta la fecha, los investigadores se han basado en el voltaje eléctrico para almacenar información. Sin embargo, El equipo de Gruverman descubrió que se podía escribir el mismo bit simplemente presionando más fuerte contra la superficie del material ferroeléctrico. En cierto sentido y en este caso, La aguja de la sonda funciona de manera muy parecida a una máquina de escribir nanoscópica en su capacidad para escribir datos en un área muy específica en una película ferroeléctrica y dejar datos sin dañar la superficie. Ese hallazgo convierte al equipo de investigación en el primero en demostrar que la fuerza mecánica se puede utilizar para cambiar la polarización de un área.

"Es un cambio de polarización completamente libre de voltaje, que es lo que hace que los resultados de esta investigación sean únicos, "Dijo Gruverman.

El hallazgo es innovador porque abre una nueva forma de almacenar datos de manera significativamente más densa de lo que estaba disponible anteriormente.

Si bien Gruverman duda en decir que tal hallazgo podría allanar el camino hacia una nueva generación de dispositivos de almacenamiento de datos como computadoras y teléfonos celulares, cuya producción está en última instancia a merced de muchos otros factores, establece la base científica que lo hace posible, él dijo.

Los hallazgos del equipo se publicaron el 5 de abril en la revista. Ciencias e incluye al estudiante de posgrado de Gruverman, Haidong Lu, como autor principal. Otros colaboradores incluyeron un grupo de investigadores españoles liderados por Gustau Catalan y el equipo liderado por Chang-Beom Eom de la Universidad de Wisconsin.

En el momento de su descubrimiento, Gruverman y otros investigadores de la UNL participaron en un estudio separado apoyado en parte por el Departamento de Energía de EE. UU. Oficina de Ciencias Básicas de la Energía, División de Ciencias e Ingeniería de Materiales. La investigación relacionada también recibe fondos del Centro de Ciencia e Ingeniería de Investigación de Materiales de la UNL, que es parte de una red nacional financiada por la National Science Foundation que está diseñada para respaldar la investigación y la educación de materiales interdisciplinarios y multidisciplinarios de la más alta calidad mientras aborda problemas fundamentales en ciencia e ingeniería que son importantes para la sociedad.

Gruverman dijo que su equipo espera aprovechar este descubrimiento investigando otras posibles aplicaciones.