La memoria de nanocables permiten el almacenamiento ternario de datos

Los nanocables y otras partículas microscópicas similares están en la cresta de la ola científica de la actualidad. Ingenieros de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la universidad estadounidense de Pensilvania han dirigido las investigaciones en materia de nanocables en la dirección del almacenamiento físico de datos, buscando aumentar la densidad mediante la representación ternaria de los datos.

Mientras que caen los precios de los medios de almacenamiento de datos de todo tipo y las capacidades y las densidades aumentan, una cosa se mantiene constante: los datos siempre se representan mediante unos y ceros binarios. Pueden almacenarse e interpretarse de diferentes maneras, pero el sistema binario es siempre el mismo.

Una forma de incrementar la densidad del almacenamiento consiste en agregar un tercer estado: 0, 1 y 2. Los nanocables de la universidad de Pensilvania hacen exactamente eso. El cable en sí mismo es un sistema coaxial, al igual que el que se usa para hacer llegar la TV por cable a los hogares. El escudo del nanocable está compuesto por telurido de germanio (GeTe), mientras que el núcleo es un compuesto más complejo de germanio, antimonio y telurio (Ge2Sb2Te5).

Ambos materiales son conocidos por su capacidad de cambio de fase. Bajo el estímulo de un campo eléctrico, los materiales cambian de una estructura ordenada y cristalina a una estructura desordenada y amorfa. Para suplementar esto, el núcleo y el escudo pueden cambiar de fase separadamente.

Para que el nanocable y su escudo trabajen como un dispositivo de almacenamiento de datos, el estado cristalino puede verse como un 0 y el amorfo como un 1. Cuando los compuestos están en estado cristalino, poseen una muy baja resistencia eléctrica gracias a su estructura cristalina. Al aplicar un pulso eléctrico, los elementos se vuelven amorfos, incrementando notablemente su resistencia a la corriente eléctrica. De esta forma, la medición de la resistencia del nanocable puede resultar en la interpretación de un 0 ó un 1.

La “magia” del hallazgo ocurre cuando el escudo y el núcleo se estimulan separadamente, haciendo que uno adopte una estructura cristalina mientras el otro se mantiene amorfo. Esto crea un tercer nivel de resistencia, lo que representaría el estado 2.

Además de lograr un tercer estado legible, los nanocables de la universidad de Pensilvania tienen otras propiedades que los hacen ideales para usarse como almacenamiento volátil de datos. Debido a su tercer estado, las densidades se vuelven mucho más grandes, lo cual habilita el diseño de dispositivos de memoria más pequeños para electrónica portátil o almacenamiento de mayor capacidad en los formatos actuales.

Las estructuras microscópicas tales como los nanocables son conocidas por su capacidad para auto-ensamblarse. Esta característica podría revolucionar la producción de memoria, ya que en lugar de imprimir circuitos sobre diversos materiales, los nanotubos podrían coaccionarse para que se ensamblen a sí mismos en estructuras utilizables. Al combinar esto con la tendencia de los cristales a carecer de defectos, podrían crearse nuevos métodos de producción que involucrarían una menor manipulación exterior, reduciendo costos y consumo energético.