Científicos crean memoria sólida capaz de almacenar y reescribir datos a temperaturas superiores a 600ºC
Hoy conocemos que los ingenieros de la Universidad de Michigan han conseguido crear un tipo de memoria de estado sólido capaz de soportar temperaturas extremas. Estamos hablando de una memoria que puede tanto almacenar como reescribir datos a temperaturas incluso superiores a los 600 ºC (1.100 ºF). Para que tengas un contexto, esta memoria funcionaría sin problemas en el planeta más caliente del Sistema Solar. Este planeta se trata de Venus, donde una atmósfera densa de dióxido de carbono genera un efecto invernadero extremo. Esto hace que la superficie tenga una temperatura promedio de 465 ºC.
Como no podía ser de otra forma, esta memoria resistente al calor está destinada a usarse, principalmente, para acelerar la inteligencia artificial (IA) en entornos extremos. Donde los estados de la información se pueden almacenar a temperaturas superiores a los 600ºC durante más de 24 horas. Adicionalmente hay otras ventajas, como poder funcionar a voltajes más bajos respecto a algunas de las principales alternativas del mercado. Esta alternativa es la memoria ferroeléctrica y los nanogaps de electrodos de platino policristalino.
Esta memoria soporta las temperaturas extremas gracias al reemplazar el silicio
Gracias a Yiyang Li, profesor adjunto de ciencia e ingeniería de materiales y autor principal del estudio, tenemos más información. Se indica que este avance permitirá integrar esta memoria en entornos de extrema temperatura como reactores de fusión, motores a reacción, pozos geotérmicos e incluso planetas como Venus. El dispositivo, creado en colaboración con el Laboratorio Nacional de Sandia, supera las limitaciones de las memorias basadas en silicio. Estas memorias pierden su funcionalidad a temperaturas extremas superiores a 150 °C debido a la conducción incontrolada de corriente.
Esta memoria conocida como "termorresistente", solventa este problema al mover iones de oxígeno con carga negativa en lugar de electrones. Este proceso se da entre dos capas del dispositivo: óxido de tantalio y tantalio metálico. Un electrolito sólido actúa como barrera, guiando los iones mediante tres electrodos de platino que regulan su posición. Este mecanismo es similar al funcionamiento de una batería, pero en lugar de almacenar energía, almacena información.
Al modificar el contenido de oxígeno en el óxido de tantalio, el material puede cambiar entre estados de aislamiento o conducción. Es decir, que tiene la facultad de representar así los 0 y 1 digitales. Lo más interesante de todo es que el preciso control del gradiente de oxígeno permitiría implementar más de 100 estados de resistencia, lo que abre la puerta a la computación en memoria. Una tecnología que podría reducir significativamente el consumo energético de los dispositivos.
¿Qué ventajas y aplicaciones tiene esta memoria termorresistente?
Lo primero, es permitir la creación de dispositivos electrónicos que antes no existían para aplicaciones de alta temperatura. Curiosamente, esta memoria que soporta temperaturas extremas tiene una desventaja bastante llamativa. Y es que para que esta memoria escriba información requiere temperaturas superiores a 250 °C. Aunque los investigadores sugieren que este problema podría resolverse mediante el uso de calentadores en aplicaciones que necesiten operar también a temperaturas más bajas.
Como resumen, se menciona que esta memoria resistente a temperaturas extremas podría transformar industrias que demandan dispositivos electrónicos resistentes al calor. Como la generación de energía geotérmica o la exploración espacial. También tiene potencial para la inteligencia artificial en entornos extremos, al reducir el consumo energético mediante la computación en memoria, procesando datos antes de que lleguen a chips de IA.
"Hay mucho interés en utilizarla en inteligencia artificial para mejorar la vigilancia en estos entornos extremos. Pero para ello se necesitan chips con procesadores robustos que consuman mucha energía, y muchos de estos entornos extremos también tienen presupuestos de energía estrictos". Dijo Alec Talin, científico del Departamento de Química, Combustión y Ciencia de los Materiales de los Laboratorios Nacionales Sandia y coautor del estudio.
"Los chips de computación en memoria podrían ayudar a procesar parte de esos datos antes de que lleguen a los chips de inteligencia artificial y reducir el consumo total de energía del dispositivo".