Crean un nuevo chip de memoria que sobrevive a temperaturas más altas que la lava

Los componentes electrónicos de un teléfono móvil, un vehículo y hasta los satélites que orbitan actualmente la Tierra comparten una debilidad crítica: el calor. Ahora, un equipo de investigadores ha creado un nuevo tipo de dispositivo de memoria electrónica que sigue funcionando de manera confiable a 700 grados Celsius, más caliente que la lava fundida y mucho más allá de todo lo logrado hasta el momento en este tipo de dispositivos.

Un equipo de especialistas de la Universidad del Sur de California, en Estados Unidos, ha logrado un avance que lleva la memoria electrónica a un terreno inédito: un chip capaz de resistir 700 grados Celsius, superando el calor de la lava. El dispositivo, basado en un memristor con grafeno, conserva datos y mantiene su funcionamiento en condiciones en las que los chips convencionales dejan de operar.

El papel clave del grafeno en el proceso

Según una nota de prensa, el dispositivo no es un chip de memoria tradicional, sino un memristor: un componente nanométrico que puede almacenar información y, al mismo tiempo, realizar operaciones de cálculo. La arquitectura combina una capa superior de tungsteno, una capa intermedia de óxido de hafnio y una base de grafeno, un material de carbono de un solo átomo de espesor conocido por su gran resistencia térmica.

La clave del hallazgo está en la interfaz entre el tungsteno y el grafeno, de acuerdo a lo indicado por los científicos en un estudio publicado en la revista Science. En los memristores convencionales, el calor favorece que átomos metálicos migren a través del material aislante, hasta provocar un cortocircuito y dejar el dispositivo trabado en estado de encendido.

En este caso, el grafeno bloquea ese proceso: la química de superficie impide que los átomos de tungsteno se “anclen” y formen el canal destructivo que suele arruinar el chip. Los expertos señalan que el equipo combinó microscopía electrónica, espectroscopía y simulaciones cuánticas para entender el mecanismo con máximo nivel de detalle.

Resultados positivos y aplicaciones en múltiples campos

Los resultados técnicos son llamativos: el chip retuvo datos durante más de 50 horas a 700 grados y sin necesidad de refrigeración, soportó más de mil millones de ciclos de conmutación a esa temperatura y operó con apenas 1,5 voltios en tiempos del orden de decenas de nanosegundos. Incluso, el límite real podría ser mayor ya que se trabajó con un modelo de prueba, que impedía llegar a una temperatura superior.

Las aplicaciones en exploración espacial, perforación profunda para energía geotérmica, sistemas nucleares y de fusión, e incluso entornos automotrices extremos, marcan el gran potencial del dispositivo. El equipo también destaca el empleo del memristor para Inteligencia Artificial (IA), porque puede ejecutar multiplicaciones de matrices de manera física y más eficiente que los métodos digitales convencionales, una operación central en cargas de trabajo de IA.