¿Podemos fabricar memorias más eficientes que el propio cerebro?

Uno de los principales retos de la electrónica de hoy en día es el alto consumo de energía que implica el almacenamiento y el procesamiento de datos. ¿Sabéis cuánta energía gastamos en guardar datos? ¿En guardar información en las memorias como los discos duros, las memorias flash, o en la nube? En 2015, el consumo de energía en los centros de almacenamiento de datos en el planeta fue mayor que la energía consumida por todo el Reino Unido. Si pudiésemos guardar información y procesar datos como nuestro cerebro, ¡sería mucho más eficiente! Otros retos, no menos importantes, son el coste y la abundancia de las materias primas, y la integración de más y más componentes en dispositivos cada vez más y más pequeños. En este sentido, el silicio, aunque ha funcionado muy bien hasta ahora, está llegando al menor tamaño posible, y cada vez, por lo tanto, será más difícil hacer dispositivos que tengan más funciones y que sean de un menor tamaño.

Por eso, un equipo del ICMAB, entre ellos el investigador Ignasi Fina del grupo de Materiales Multifuncionales y Estructuras Complejas, trabaja en la búsqueda de nuevos materiales funcionales, distintos del silicio, para hacer memorias más eficientes. La técnica que utilizan para fabricar estos materiales es conocida como deposición de láser pulsado (PLD). Con la ayuda de un láser, muy energético y al vacío, se desprenden átomos de una sustancia cerámica, que luego se depositan en una superficie. Poco a poco, se va formando una finísima capa cristalina de átomos, una capa de un grosor en la escalera nanométrica, y que tiene una cristalinidad muy elevada. El material obtenido es de dimensiones muy reducidas y sin apenas ningún defecto, lo que es esencial para utilizarlo como memorias para guardar información. Estos materiales son los llamados materiales ferroeléctricos, materiales que pueden guardar la información en la carga superficial, que generan de forma espontánea. Por eso son mucho más eficientes que las memorias que se utilizan actualmente.

Avances en la inmunoterapia contra el cáncer con materiales 3D

Imitar al cerebro humano

Estos materiales, además, podrían servir, en un futuro no muy lejano, para la computación neuromórfica, es decir, para imitar el cerebro humano y su capacidad de procesar información. El cerebro es la máquina más eficiente que existe en procesamiento de datos, desde el punto de vista energético. Es por eso que queremos parecernos tanto a él como sea posible. Los nuevos materiales del ICMAB podrían conseguirlo.

En este vídeo, la divulgadora científica Anna Morales y el investigador del ICMAB Ignasi Fina nos explican "¿Cómo se hacen memorias ferroeléctricas?" en el marco del proyecto "YouMaker: así se hace la ciencia". Descubriremos cómo funciona esta técnica para fabricar capas cristalinas de materiales y por qué se podrían utilizar las memorias que se fabrican en el ICMAB.

YouMaker es un proyecto del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB, CSIC) en colaboración con la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) del Ministerio de Ciencia e Innovación.