Los ingenieros de todo el mundo han estado desarrollando formas alternativas de proporcionar una mayor capacidad de almacenamiento de memoria en chips de computadora aún más pequeños. Investigaciones anteriores sobre hojas atómicas bidimensionales para el almacenamiento de memoria no han logrado descubrir su potencial, hasta ahora.

Un equipo de ingenieros eléctricos de la Universidad de Texas en Austin, en colaboración con científicos de la Universidad de Pekín, ha desarrollado el dispositivo de almacenamiento de memoria más delgado con una densa capacidad de memoria, allanando el camino para más rápido, chips de computadora más pequeños e inteligentes para todo, desde electrónica de consumo hasta big data y computación inspirada en el cerebro.

"Por mucho tiempo, el consenso fue que no era posible hacer dispositivos de memoria a partir de materiales que tuvieran solo una capa atómica de espesor, "dijo Deji Akinwande, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Escuela de Ingeniería Cockrell. "Con nuestros nuevos 'atomistores, "Hemos demostrado que de hecho es posible".

Hecho de nanomateriales 2-D, los "atomistores", un término acuñado por Akinwande, mejoran los memristores, una tecnología de almacenamiento de memoria emergente con menor escalabilidad de memoria. Él y su equipo publicaron sus hallazgos en la edición de enero de Nano letras .

"Los atomistores permitirán el avance de la Ley de Moore a nivel de sistema al permitir la integración tridimensional de la memoria a nanoescala con transistores a nanoescala en el mismo chip para sistemas informáticos avanzados, "Dijo Akinwande.

El almacenamiento de memoria y los transistores tienen, hasta la fecha, siempre han sido componentes separados en un microchip, pero los atomistores combinan ambas funciones en una sola, sistema informático más eficiente. Mediante el uso de láminas atómicas metálicas (grafeno) como electrodos y láminas atómicas semiconductoras (sulfuro de molibdeno) como capa activa, toda la celda de memoria es un sándwich de aproximadamente 1,5 nanómetros de grosor, lo que hace posible empaquetar densamente los atomistores capa por capa en un plano. Esta es una ventaja sustancial sobre la memoria flash convencional, que ocupa un espacio mucho mayor. Además, la delgadez permite un flujo de corriente eléctrica más rápido y eficiente.

Dado su tamaño, capacidad y flexibilidad de integración, Los atomistores se pueden empaquetar juntos para hacer chips 3-D avanzados que son cruciales para el desarrollo exitoso de la computación inspirada en el cerebro. Uno de los mayores desafíos en este floreciente campo de la ingeniería es cómo hacer una arquitectura de memoria con conexiones tridimensionales similares a las que se encuentran en el cerebro humano.

"La gran densidad de almacenamiento de memoria que se puede hacer posible mediante la superposición de estas láminas atómicas sintéticas entre sí, junto con el diseño de transistor integrado, significa que potencialmente podemos hacer computadoras que aprendan y recuerden de la misma manera que lo hacen nuestros cerebros, "Dijo Akinwande.

El equipo de investigación también descubrió otra aplicación única para la tecnología. En dispositivos ubicuos existentes como teléfonos inteligentes y tabletas, Los conmutadores de radiofrecuencia se utilizan para conectar señales entrantes de la antena a una de las muchas bandas de comunicación inalámbrica para que las diferentes partes de un dispositivo se comuniquen y cooperen entre sí. Esta actividad puede afectar significativamente la duración de la batería de un teléfono inteligente.

Los atomistores son los interruptores de memoria de radiofrecuencia más pequeños que se han demostrado sin consumo de batería de CC, lo que, en última instancia, puede prolongar la vida útil de la batería.

"En general, creemos que este descubrimiento tiene un valor real de comercialización, ya que no afectará las tecnologías existentes, "Dijo Akinwande." Más bien, ha sido diseñado para complementar e integrarse con los chips de silicio que ya se utilizan en los dispositivos tecnológicos modernos ".