Memoria de polímero

Si bien los fabricantes de microchips continúan extrayendo más y más del silicio, las mejoras más dramáticas en la industria electrónica podrían provenir de un material completamente diferente: el plástico. Los laboratorios de todo el mundo están trabajando en circuitos integrados, pantallas para dispositivos portátiles e incluso células solares que dependen de polímeros conductores de electricidad, no de silicio, para componentes electrónicos baratos y flexibles. Ahora, dos de los principales fabricantes de chips del mundo están compitiendo para desarrollar nuevas existencias para este arsenal microelectrónico de plástico: memoria de polímero.

Advanced Micro Devices de Sunnyvale, CA, está trabajando con Coatue, una startup en Woburn, MA, para desarrollar chips que almacenan datos en polímeros en lugar de silicio. La tecnología, según el director ejecutivo de Coatue, Andrew Perlman, podría conducir a una alternativa más barata y densa a los chips de memoria flash: el tipo de memoria que se utiliza en las cámaras digitales y los reproductores MP3. Mientras tanto, Intel está colaborando con Thin Film Technologies en Linkping, Suecia, en una memoria de polímero de alta capacidad similar.

Esta historia fue parte de nuestro número de septiembre de 2002

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La microelectrónica de polímeros es potencialmente mucho menos costosa de fabricar que los dispositivos de silicio. En lugar de equipos de fabricación multimillonarios que graban circuitos en una oblea de silicio, los fabricantes podrían eventualmente usar impresoras de chorro de tinta para rociar circuitos de polímero líquido sobre una superficie. La memoria de polímero viene con una ventaja adicional: a diferencia de la memoria en su PC, retiene información incluso después de que se apaga la energía. Dicha memoria no volátil ofrece ventajas potenciales, entre las cuales se encuentra la posibilidad de no tener que esperar nunca a que se inicie una PC, y varios investigadores están trabajando en varios enfoques (consulte Magnetic Random-Access Memory, TR julio / agosto 2002). Pero la memoria de polímero podría almacenar muchos más datos que otras alternativas no volátiles.

La memoria de polímero almacena información de una manera completamente diferente a la de los dispositivos de silicio. En lugar de codificar ceros y unos como la cantidad de carga almacenada en una celda, los chips de Coatue almacenan datos basados ​​en la resistencia eléctrica del polímero. Usando tecnología con licencia de la Universidad de California, Los Ángeles, y la Academia de Ciencias de Rusia en Novosibirsk, Coatue fabrica cada celda de memoria como un polímero intercalado entre dos electrodos. La aplicación de un campo eléctrico a una celda reduce la resistencia del polímero, aumentando así su capacidad para conducir corriente; el polímero mantiene su estado hasta que se aplica un campo de polaridad opuesta para elevar su resistencia a su nivel original. Los diferentes estados de conductividad representan bits de información.

Las celdas de memoria de polímero de Coatue tienen aproximadamente una cuarta parte del tamaño de las celdas de silicio convencionales. Y a diferencia de los dispositivos de silicio, las celdas de polímero se pueden apilar para producir una estructura tridimensional. Esa arquitectura podría traducirse en chips de memoria con varias veces la capacidad de almacenamiento de la memoria flash. Para 2004, Coatue espera tener chips de memoria en el mercado que puedan almacenar 32 gigabits, superando a la memoria flash, que debería contener alrededor de dos gigabits para entonces.

Pero convertir la memoria de polímero en un producto comercial no será fácil. Las tecnologías de memoria compiten no solo por la capacidad de almacenamiento, sino también por la velocidad, el consumo de energía y la confiabilidad. La dificultad radica en cumplir con todos los requisitos de los chips de memoria de silicio actuales, dice Thomas Theis, director de ciencias físicas del Watson Research Center de IBM en Yorktown Heights, Nueva York. Hasta que los nuevos materiales de memoria puedan competir con el alto rendimiento del silicio, señala Theis, es probable que se limiten a aplicaciones de nicho.

Un uso probable es en la electrónica desechable, donde el costo, más que el rendimiento, es el factor decisivo. Los investigadores de Bell Laboratories de Lucent Technologies están trabajando en dispositivos de memoria de polímero para su uso en etiquetas de identificación. La memoria de polímero fabricada en Bell Labs sigue siendo relativamente lenta para los estándares de silicio, y la capacidad anticipada es solo del orden de un kilobit. Pero, dice el químico de Bell Labs Howard Katz, los dispositivos de memoria de polímero flexibles y de bajo costo podrían ser muy atractivos para, digamos, etiquetas de identificación destinadas a desecharse después de algunos usos.

A medida que avanza la tecnología de memoria de polímero, podría allanar el camino hacia computadoras hechas completamente de componentes electrónicos de plástico, desde la pantalla hasta el chip lógico. Eso puede tardar décadas, pero a medida que los investigadores superan los límites de los polímeros, la visión parece menos descabellada. Y a corto plazo, Coatue dice que su memoria de polímero podría integrarse en la infraestructura de silicio existente. La revolución ya ha comenzado, dice el químico del MIT Tim Swager, asesor científico de Coatue.

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