La miniaturización de los cables eléctricos ha alcanzado una cota que hasta hace no muchos años era exclusiva de la ciencia-ficción. En un nuevo y asombroso avance, se ha conseguido crear un cable tan delgado que hay que medirlo por átomos: mide 4 átomos de ancho y 1 de alto. Se trata del cable con silicio más minúsculo fabricado hasta la fecha. Y es 20 veces más delgado que los cables de cobre más pequeños disponibles ahora en los microprocesadores.
El cable ha sido fabricado mediante la estrategia de ubicar con la debida precisión cadenas de átomos de fósforo dentro de un cristal de silicio.
Un cable de tamaño atómico.
Se ha demostrado que este singular cable tiene la misma capacidad de conducir la corriente eléctrica que los cables de cobre. A pesar de su diámetro increíblemente diminuto (10.000 veces más fino que un cabello humano), los cables de esta clase tienen propiedades eléctricas excepcionalmente buenas, lo que hace suponer que servirán para conectar componentes de tamaño atómico en las computadoras cuánticas del mañana.
La hazaña tecnológica es obra de un equipo encabezado por investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur, la de Melbourne, y la de Purdue, las dos primeras en Australia y la tercera en Estados Unidos.
El desarrollo de este cable podría proporcionar a los ingenieros electrónicos una hoja de ruta para el desarrollo definitivo de los primeros dispositivos computacionales de dimensiones nanométricas, cuyos tamaños estarían al final de lo determinado por la Ley de Moore. La teoría muestra que una sola fila densa de átomos de fósforo insertados en silicio marcará el límite definitivo de la miniaturización en la electrónica.
Así, descubrieron que la resistencia eléctrica de los cables no depende de la anchura de éstos. Se crearon utilizando una técnica llamada microscopía de efecto túnel.
Para el ámbito de la física, el desarrollo de este cable y su comportamiento demuestran que la Ley de Ohm, que establece la relación entre la corriente eléctrica, la resistencia y el voltaje, sigue siendo válida en tamaños progresivamente más pequeños hasta incluir también un cable de dimensiones atómicas.
Nuestros Cientificos no se quedan atras
Científicos argentinos hicieron un cable del grosor de un átomo
Un compuesto de óxido nítrico unido a un metal pesado, iridio, en presencia de una molécula cargada eléctricamente (ión), que contiene fósforo, da lugar a un cable molecular, o nanocable, que podría tener aplicaciones en circuitos electrónicos como semiconductor, según informan investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA.
“Vimos que, en presencia de determinados iones con carga positiva, los átomos de iridio de este compuesto se apilan uno sobre otro”, explica el doctor Fabio Doctorovich, profesor de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, que publica sus resultados en Chemistry, A European Journal y Accounts of Chemical Research , dos de las revistas internacionales más prestigiosas en la especialidad.
Al sintetizar este compuesto, se forma un cristal con propiedades especiales: los iones que contienen fósforo conforman una estructura particular con un hueco muy estrecho en su interior, y los átomos del compuesto de iridio y óxido nítrico se apilan en ese hueco.
Pero hay algo más. En este compuesto metálico, se produce un cambio en la distribución electrónica de los átomos. Para que ocurra este proceso, se requiere energía, que debe ser absorbida por los electrones. “Este cambio es lo que le permitiría al cable comportarse como un conductor selectivo”, acota Florencia Di Salvo, otra de las autoras del trabajo.
¿De dónde se obtiene la energía para que ocurra este proceso? La compresión que generan los iones que contienen fósforo hace que se produzca el cambio observado en el compuesto de iridio, según señala Doctorovich.
El iridio es un metal pesado, duro, frágil y de color blanco plateado; pertenece al grupo de los llamados “metales nobles”, junto con el platino, el oro y otros elementos. “Es la primera vez que se observa este fenómeno en un compuesto que posee un metal pesado”, asegura Doctorovich, investigador del Conicet.
Este nanocable, que sería conductor a lo largo de los átomos de iridio y aislante en dirección perpendicular, podría funcionar como imán molecular o interruptor, con aplicaciones en nanoelectrónica.
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