Los memristores son una nueva clase de circuitos eléctricos y podrían acabar con la era del silicio y cambiar la electrónica para siempre. Desde que HP desarrolló por primera vez un prototipo funcional con una película de dióxido de titanio en 2008, Los ingenieros han buscado perfeccionar el modelo.

Ahora, Investigadores de la Universidad Tecnológica de Michigan han creado un memristor ideal basado en nanoláminas de disulfuro de molibdeno. Yun Hang Hu, el Profesor Charles y Carroll McArthur de Ciencia e Ingeniería de Materiales, dirigió la investigación, que fue publicado en Nano letras este enero.

Más allá del código binario

Transistores basados ​​en silicio, que es el componente principal de los chips de computadora, trabajar utilizando un flujo de electrones. Si el flujo de electrones se interrumpe en un transistor, toda la información se pierde. Sin embargo, los memristores son dispositivos eléctricos con memoria; su resistencia depende de la evolución dinámica de las variables de estado internas. En otras palabras, Los memristores pueden recordar la cantidad de carga que fluía a través del material y retener los datos incluso cuando la energía está apagada.

"Los memristores se pueden utilizar para crear chips de memoria ultrarrápidos con más datos con un menor consumo de energía", dice Hu.

Adicionalmente, un transistor está limitado por códigos binarios:todos los unos y ceros que ejecutan Internet, Juegos de Candy Crush, Fitbits y ordenadores domésticos. A diferencia de, Los memristores funcionan de manera similar a un cerebro humano usando múltiples niveles, en realidad, todos los números entre cero y uno. Los memristores conducirán a una revolución para las computadoras y brindarán la oportunidad de crear inteligencia artificial similar a la humana.

"A diferencia de una resistencia eléctrica que tiene una resistencia fija, un memristor posee una resistencia dependiente del voltaje ". Hu explica, agregando que las propiedades eléctricas de un material son clave. "Un material de memristor debe tener una resistencia que pueda cambiar reversiblemente con el voltaje".

Su investigación reveló que las nanohojas de disulfuro de molibdeno son prometedoras para los memristores. El éxito del material se reduce a la ingeniería de estructuras atómicas.

Un memristor ideal es simétrico. La relación entre corriente y voltaje es uniforme, redondeado e igual en ambos cuadrantes. En realidad, Los memristores suelen mostrar características de corriente-voltaje asimétricas. Sin embargo, El memristor de bisulfuro de molibdeno de Hu muestra la simetría ideal. Esto hará que el material sea más predecible y consistente a medida que se desarrolle para su uso en electrónica.

Para obtener esta simetría, Hu y su equipo de investigación comenzaron con disulfuro de molibdeno a granel, también conocido como el mineral molibdenita que se utiliza como lubricante industrial. Luego manipularon el atómico, arreglos estructurales, denominadas diferentes fases cristalinas. El material a granel con una fase 2H funciona bien como una resistencia regular, y convertirlo en un memristor, el equipo retiró las capas moleculares. Este proceso de exfoliación crea nanoláminas de disulfuro de molibdeno con fase 1T. Las nanoláminas con fase 1T exhiben un cambio reversible en la resistencia en relación con el voltaje, necesario para un memristor. Los investigadores finalmente dispersaron nanohojas en los dos lados de una lámina de plata para formar un memristor simétrico.

"Este material se encuentra en las etapas iniciales de esta aplicación, "Hu dice, agregando que nuevos materiales y mejores memristores podrían cambiar radicalmente la forma en que se construyen las computadoras. Comenzará con chips de computadora más pequeños y más rápidos, pero luego hace un gesto alrededor de su oficina. "Estos materiales de memristor serán muy versátiles, y algun dia esta pizarra y esa taza de café podrían ser computadoras ".

Y tener un material memristor simétrico nos acerca a ese día.