Nanotecnología

En la actualidad, la tecnología representa el principal sustento para el desarrollo de un país. Cada vez más, surgen noticias de descubrimientos tecnológicos que mejoran la calidad de vida, y buscan soluciones a los problemas existentes, sacando el máximo partido de los recursos de los que disponemos.
Si navegamos en esa dirección, nos encontramos con la informática y la nanotecnología, campos muy relacionados que hoy en día han llegado a ser primos-hermanos. Todo ello, para dar lugar al desarrollo de un campo muy prometedor como es la nanoelectrónica. ¿Quién impulsa a quién? Una pregunta difícil. ¿Acaso el hecho de querer mejorar las prestaciones de la informática impulsó el desarrollo de la nanotecnología e hizo que continuara el estudio de sus aplicaciones demostrando que ahí estaba el futuro? ¿O es la nanotecnología la que impulsa a la informática permitiendo mejorar sus prestaciones y servicios? En cualquier caso, está claro que ambos campos trabajan en simbiosis, sustentándose el uno en el otro. Y lo que es más importante aún, su futuro depende de ello.Moore no estaba equivocado cuando predijo su ley, al menos no hasta ahora. Lo que él quizás no sabía era que detrás de tan osada predicción se encontraba la aparición y el auge de una nueva revolución: la revolución nanotecnológica. Y sólo hay que observar y darse cuenta de que es una opinión generalizada que "miniaturización" es sinónimo de éxito. Y que lo "nano" está de moda ahora. La nanotecnología está empezando a cubrir no sólo el campo de la informática y de la electrónica, sino también el campo de la medicina, las energías renovables, el medio ambiente, la química, el campo farmacéutico, la alimentación e, incluso, los videojuegos. Recientemente leí en una revista que se había creado un videojuego que impulsaba la divulgación de la nanociencia animando así a la gente a alimentar su curiosidad sobre este tema; hecho que nos demuestra que estos días cualquier cosa es posible con un poco de imaginación. Dicho videojuego se llama curiosamente "Nanowars", (la guerra de lo nano), y en él se trata de derrotar al Dr. Nevil y salvar el mundo usando la nano-imaginación, creando nano-máquinas y utilizando nanomateriales ¡Y los científicos tan preocupados por el tema de la divulgación de la nanociencia! Leer más »

Me disponía a escribir este artículo cuando una última duda me ha hecho volver a levantarme. He buscado la habitual cinta métrica olvidada en la caja de herramientas de mi casa y he medido las dimensiones de la CPU desde la que escribo. Les advierto que las primeras conclusiones, similares a las que tendrán ustedes si navegan desde un ordenador convencional, no han sido muy alentadoras: 18×42x48 centímetros. Digo esto porque el concepto de la nanotecnología, tan en auge estos últimos años y centro de las esperanzas de científicos de las más diversas áreas, se puede definir como el “estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala (nanometros)” y aparentemente la informática estaría muy lejos de la nanotecnología. Recordemos, como aparece en anteriores mensajes del blog, que 1 nanometro es igual a 10E-9 metros; más gráficamente, 1 pelo humano tiene el grosor aproximado de 100.000 nm. Entonces, ¿cómo estamos de lejos? ¿Qué tiene la nanotecnología de realidad en los últimos años? El mismo ejemplo del ordenador (ya introducido en este blog aquí) y visto premeditadamente de forma extraña al medir la torre de la CPU en la introducción, nos servirá para responder esta cuestión y comprobar la evolución de la informática en cuanto a tamaño.

Un procesador es la parte fundamental de un ordenador, así que nos centraremos en su estudio. En 1971 con la aparición del primer microprocesador (Intel 4004) se pudo insertar un procesador en un único chip, y desde entonces la mejora continua de potencia ha venido acompañada de una constante reducción de tamaño de los componentes existentes para poder integrar más elementos en la misma región (en la informática, estos componentes que se reproducen actualmente por billones en los chips son los transistores). El Intel 2004, poseía 2300 transistores y tenía un área de 10 mm2. ). Dando un salto en el tiempo de aproximadamente 30 años, encontramos los más recientes procesadores Pentium 4 de 112 mm2, con 125 millones de transistores, o el popular Core 2 Duo, con un área de 90 mm2 y 152 millones de transistores.

La primera conclusión es que para que esto haya sido posible el tamaño de los transistores ha tenido que disminuir de forma muy significativa. Las implementaciones del Pentium 4 trabajan con una tecnología de 90 nm (diámetro de un transistor), y en el Core 2 Duo con una tecnología de 65 nm (tamaños inferiores al de, por ejemplo, el virus Influenza como se aprecia en la imagen). Con los métodos actuales parece viable alcanzar una tecnología de hasta 15-20 nm. Este ejemplo pone de manifiesto la evolución de la informática, en la que ya se trabaja en escala nanométrica en los procesadores que usamos habitualmente (incluido éste en el que escribo, aunque esté “rodeado” de otros componentes), augura que la reducción de la información no se detiene y que la nanotecnología está ya en el mundo en que vivimos.

El uso de nuevas moléculas, que están en experimentación y no se usan actualmente en los ordenadores de uso personal, ya se está convirtiendo en el foco de muchos proyectos relacionados con la nanotecnología. Por ello y para terminar con el torrente de medidas sobre ordenadores, destacar uno de estos proyectos que pretende realizar un ordenador (autónomo e independiente) del tamaño de un grano de arena en Escocia

De aquí se desprenden 2 utilidades: por una parte el uso en arterias u otras regiones que requieren chips de tamaño muy reducido, y por otra permitir que se construyan objetos básicos de potencia limitada que puedan interconectarse en redes, por millones, para desarrollar una tarea de forma mucho más rápida. Si la expansión de la nanotecnología se mantiene al nivel previsto y su base teórica así parece corroborarlo, conseguirá una potencia de procesamiento sin comparación con cualquier ordenador actual, por rápido y complejo que éste parezca.