Desde finales de los años 60 hasta ahora hemos estado usando dispositivos electrónicos que han almacenado y transmitido información en circuitos 2D. Ahora dos investigadores españoles de la Universidad de Cambridge han conseguido romper esta barrera, creando nanoimanes capaces de transmitir información en tres dimensiones. El avance podría suponer un aumento en la memoria, conectividad y potencia de los circuitos electrónicos.
La revolución de la información que ha convertido nuestra sociedad en lo que es hoy en día se ha basado en la impresión 2D de dispositivos cada vez más pequeños y apretados. Con la tecnología en los límites físicos de la miniaturización, los investigadores comienzan a explorar la tercera dimensión para aumentar la capacidad de las memorias y procesadores.
En un reciente trabajo publicado en la revista ACS Nano, investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), junto a colegas de la Universidad Técnica de Eindhoven (Países Bajos), presentan una demostración de cómo combinando las más avanzadas técnicas de nanoimpresión en 3D con técnicas tradicionales de procesamiento de materiales es posible crear dispositivos funcionales en tres dimensiones.
“Demostramos una nueva manera de fabricar y utilizar un dispositivo magnético que, a escala nanométrica, permite el movimiento controlado de información en tres dimensiones”, destaca a Sinc el español Amalio Fernández-Pacheco, director de este proyecto de investigación en el Laboratorio Cavendish de Cambridge.
Para crear estos nanodispositivos magnéticos 3D se utiliza un microscopio de electrones y un inyector de gas, con los que se imprime una plataforma suspendida sobre un sustrato tradicional de silicio. Después se deposita un material magnético sobre todo el sistema para poder transmitir los datos.
Combinando una fabricación de alta precisión con un sistema láser desarrollado expresamente para este proyecto, los investigadores han sido capaces de demostrar que es posible detectar estructuras de tan solo 300 nanómetros de grosor que se encuentran prácticamente suspendidas en el aire.
Amalio Fernández-Pacheco, investigador principal del proyecto (izquierda) y Dédalo Sanz-Hernández, líder del trabajo (derecha) en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, junto al equipo láser utilizado para la lectura de información en las nanoestructuras 3D. / Dédalo Sanz-Hernández
“Tan importante como el salto en fabricación 3D que demuestra este trabajo es haber desarrollado un sistema para poder ver estructuras tan pequeñas de una manera sencilla”, señala Dédalo Sanz-Hernández, otro de los investigadores españoles del Laboratorio Cavendish y líder del trabajo.
“La información del nanodispositivo se puede leer utilizando tan solo un láser en configuración de campo oscuro indicada para aislar objetos del fondo causado por la luz incidente”, explica.
Un avance en espintrónica
Este avance se engloba dentro de la espintrónica, en la cual se explota tanto la carga del electrón como su espín –el equivalente cuántico a la rotación del electrón sobre sí mismo– y que permite desarrollar circuitos con mayor eficiencia energética que las tecnologías actuales.
“Investigaciones como esta abren las puertas al desarrollo de una nueva generación de dispositivos magnéticos que podrán almacenar, transmitir y procesar información de manera muy eficiente en las tres dimensiones del espacio”, concluye Fernández-Pacheco.
Referencia bibliográfica:
Dédalo Sanz-Hernández, Ruben F. Hamans, Jung-Wei Liao, Alexander Welbourne, Reinoud Lavrijsen, Amalio Fernández-Pacheco. “Fabrication, Detection, and Operation of a Three-Dimensional Nanomagnetic Conduit”. ACS Nano, 26 de octubre de 2017. DOI: 10.1021/acsnano.7b05105.
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