Investigación de la U. de Santiago busca incrementar la capacidad de almacenamiento de datos mediante nanotecnología

El desarrollo de este proyecto permitirá dar los primeros pasos para contar con dispositivos electrónicos más pequeños, con memorias más rápidas y capaces de almacenar mucha más información que en la actualidad.

Hoy en día, la cantidad de información digital almacenada, el espacio físico que ello requiere, y la energía consumida para su procesamiento se está volviendo un problema urgente de solucionar, que demanda el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan almacenar rápidamente grandes volúmenes de datos y cuyo costo sea el menor posible.

Científicos de todo el mundo han estado trabajando para fabricar componentes electrónicos pequeños y eficientes desde el punto de vista energético. Para ello han enfocado sus estudios en el campo de la nanotecnología, que es la parte de la ciencia que permite la posibilidad de manejar la materia en tamaños increíblemente pequeños, generalmente entre 1 y 100 nanómetros.

"El objetivo es aprovechar las propiedades y fenómenos completamente nuevos que exhiben los materiales en la nanoescala, para el diseño de nuevas aplicaciones tecnológicas con propiedades mejoradas" indica el Dr. Juan Escrig, Director del Laboratorio de Nanomagnetismo de la Universidad de Santiago y responsable de ésta investigación.

Específicamente las cuasi partículas que prometen impulsar estos avances son los skyrmions, pequeños vórtices que se forman en materiales magnéticos que se ven y comportan como partículas. Se pueden mover, interactuar con otros skyrmions y ser creados y destruidos. Además, al igual que las partículas, pueden ser extremadamente estables y durar años bajo las condiciones adecuadas. En este contexto surge la investigación Fondecyt "Texturas skyrmiónicas como bloques de construcción para la espintrónica" que analiza al skyrmion magnético, con su novedosa textura de espín, con el fin de abordar problemas relacionados al procesamiento de datos y memorias. "Los skyrmions tienen el potencial de cambiarle la cara a la computación, revolucionando los campos de almacenamiento de datos, procesamiento de información e inteligencia artificial" señala el Dr. Escrig.

Los dispositivos que utilizan skyrmions podrían reemplazar las diferentes memorias que hoy en día forman parte de una computadora y fusionarlas en una única estructura. Esto permitiría incluso combinar la memoria con el procesamiento, eliminado la necesidad de ir y venir entre la CPU y la memoria, logrando enormes beneficios en términos energéticos.

Según el Dr. Escrig "Los dispositivos skyrmiónicos permitirían avanzar hacia la computación neuromórfica, que busca utilizar redes neuronales para imitar la forma en que el cerebro procesa la información". De hecho, este tipo de tecnología se ha comenzado a utilizar en programas de reconocimiento facial, pero su principal dificultad es la necesidad de utilizar computadoras que gastan megawatts de potencia para una tarea semejante a la que realiza el cerebro de un ratón, gastando solo unos pocos watts de potencia.

 

Aportes y proyección de la investigación

Además de los aportes científicos a los que contribuirá este proyecto se agrega la formación de personas altamente calificadas en el desarrollo de nuevas tecnologías, docencia y servicios, presentar solicitudes de patentes y difundir estas nuevas tecnologías a la comunidad en general.

Según indica el académico, se espera que este proyecto Fondecyt permita avanzar en las primeras etapas de una investigación mayor, y estima que demorará al menos diez años para que un dispositivo basado en skyrmions llegue al mercado.

 

Sobre la investigación

El proyecto Fondecyt Regular 2020 "Texturas skyrmiónicas como bloques de construcción para la espintrónica" busca abordar los problemas relacionados con el procesamiento de datos y memorias a través del estudio del skyrmion magnético. Más información.

 

Por Ignacio Vallejos
Imagen de portada: Pexels, @Sonios Pro
Fotografía Dr. Juan Escrig: Gentileza de Laboratorio de Nanomagnetismo de Cedenna