Científicos de la Universidad de Michigan crean una memoria capaz de soportar temperaturas extremas de hasta 600 °C
Se trata de un dispositivo innovador que redefine el futuro de la electrónica en entornos extremos como el espacio, la energía y la industria aeroespacial.
La Universidad de Michigan logró un avance sin precedentes al desarrollar un dispositivo de memoria de estado sólido que opera en temperaturas de hasta 600°C. Este desarrollo promete transformar la electrónica en sectores donde el calor extremo ha sido una barrera para el uso de tecnologías convencionales.
El dispositivo utiliza óxido de tantalio, un material que permite almacenar información mediante la migración de iones de oxígeno en lugar de electrones. Esta característica única supera los límites de las memorias tradicionales basadas en silicio, que no pueden funcionar correctamente por encima de los 150°C.
El principio detrás de este dispositivo es similar al de las baterías donde los iones de oxígeno migran entre capas de óxido de tantalio y tántalo metálico, modulando las propiedades eléctricas del material. A diferencia de las memorias convencionales que dependen del movimiento de electrones, esta tecnología aprovecha el comportamiento de los iones para garantizar un rendimiento estable incluso a altas temperaturas.
NEW ARTICLE: Battery-like computer memory keeps working above 1000°F. The material transports oxygen ions rather than electrons, creating heat-resistant voltages for both digital memory and in-memory computing. Click image for story https://t.co/37vkq4TJj4
— Michigan Engineering (@UMengineering) December 10, 2024
Una característica clave es su capacidad para mantener datos durante más de 24 horas a 600 °C, un logro sin precedentes en la industria. Además, este dispositivo puede funcionar con voltajes más bajos que otras tecnologías, lo que lo hace más eficiente en términos energéticos.
Este enfoque también permite que el material cambie entre múltiples estados de resistencia, no solo los binarios (“0” y “1”). Esto abre la puerta a la computación dentro de la memoria, una solución que reduciría significativamente el consumo energético en aplicaciones como la inteligencia artificial y el monitoreo de entornos extremos.
Un avance con aplicaciones revolucionarias
El impacto de esta tecnología se extiende a diversos sectores:
- Exploración espacial: dispositivos electrónicos más resistentes para misiones en planetas con condiciones extremas como Venus.
- Industria energética: soluciones robustas para pozos geotérmicos y reactores de fusión, donde las temperaturas superan los límites de la electrónica convencional.
- Aeroespacial y automotriz: sistemas más confiables y eficientes para motores de aviación y turbinas industriales, donde las temperaturas oscilan entre 150 °C y 600 °C.
Además, los investigadores destacan que esta memoria podría integrarse con tecnologías actuales para mejorar la capacidad de almacenamiento y la eficiencia en dispositivos utilizados en entornos menos extremos.
El camino hacia la comercialización
El equipo de la Universidad de Michigan, en colaboración con el Laboratorio Nacional de Sandia, construyó un prototipo que actualmente almacena un solo bit de información. Sin embargo, los investigadores están trabajando en escalabilidad para alcanzar capacidades equivalentes a las memorias modernas, como gigabytes de almacenamiento.
Este avance tecnológico también podría cambiar la forma en que se diseñan los sistemas electrónicos. Por ejemplo, la capacidad de operar a temperaturas extremas sin requerir sistemas de enfriamiento intensivos puede reducir los costos y simplificar el diseño de hardware en múltiples industrias.
El nuevo dispositivo no solo destaca por su tolerancia al calor, sino también por su eficiencia energética. Ocurre que las tecnologías convencionales de memoria para altas temperaturas, como la memoria ferroeléctrica o los nanogaps, requieren altos voltajes para operar, en cambio, el dispositivo basado en óxido de tantalio utiliza un enfoque más simple y sostenible, reduciendo el consumo de energía.
Por lo tanto, en entornos extremos como plataformas petroleras o estaciones espaciales, donde el suministro energético es limitado, esta eficiencia representa un cambio significativo. Además, su diseño permite combinar almacenamiento de datos y procesamiento en un mismo dispositivo, optimizando aún más el consumo energético.
Un futuro prometedor para la memoria digital
Aunque todavía en etapa de desarrollo, esta tecnología ya demostró su viabilidad en aplicaciones prácticas. Los investigadores solicitaron una patente y están en búsqueda de socios industriales que puedan ayudar a llevar el dispositivo al mercado.
Con su capacidad para soportar temperaturas extremas y su diseño innovador, esta memoria digital no solo redefine los límites de la tecnología actual, sino que también abre nuevas oportunidades. La posibilidad de explorar soluciones electrónicas en entornos donde antes era imposible, es claramente una ventaja que posiciona a los investigadores y al diseño de los nuevos dispositivos en un nivel superlativo.