Un profesor de la Universidad de Florida Central es parte de un equipo de investigación que desarrolló un transistor a base de grafeno que algún día podría conducir a computadoras que son mil veces más rápidas y usan una centésima parte de la potencia.
Ryan M. Gelfand, profesor asistente en CREOL, The College of Optics & Photonics, era un estudiante graduado en la Universidad Northwestern cuando comenzó a investigar el concepto con su compañero estudiante graduado Joseph Friedman, quien ahora es profesor asistente en la Universidad deTexas en Dallas.
Los transistores tradicionales basados en silicio revolucionaron la electrónica con su capacidad de encender y apagar la corriente. Al controlar el flujo de corriente, los transistores permitieron la creación de radios, televisores y computadoras más pequeños.
Como se informó este mes en el diario académico Comunicaciones de la naturaleza Friedman, Gelfand y sus colegas investigadores han teorizado un transistor de próxima generación que no se basa en silicio sino en una cinta de grafeno, un material de carbono bidimensional con el grosor de un solo átomo.
Sus hallazgos tienen grandes implicaciones para la electrónica, las velocidades de computación y los grandes datos, dijo Gelfand, quien llegó a la UCF en 2015.
"Si desea continuar impulsando la tecnología, necesitamos computadoras más rápidas para poder ejecutar simulaciones más grandes y mejores para la ciencia del clima, para la exploración espacial, para Wall Street. Para llegar allí, no podemos confiar en los transistores de silicio", dijo Gelfand, director del Laboratorio NanoBioPhotonics de la UCF.
Los investigadores descubrieron que al aplicar un campo magnético a una cinta de grafeno, podrían cambiar la resistencia de la corriente que fluye a través de él. Para este dispositivo, el campo magnético se controla aumentando o disminuyendo la corriente a través de los nanotubos de carbono adyacentes.
Aumentar o disminuir la fuerza del campo magnético también aumentaría o disminuiría el flujo de corriente a través de este nuevo tipo de transistor, al igual que una válvula que controla el flujo de agua a través de una tubería.
Los transistores actúan como interruptores de encendido y apagado. Una serie de transistores en diferentes disposiciones actúan como puertas lógicas, permitiendo que los microprocesadores resuelvan problemas aritméticos y lógicos complejos. Pero la velocidad de los microprocesadores de computadora que dependen de transistores de silicio ha estado relativamente estancada durante años,con velocidades de reloj principalmente en el rango de 3 a 4 gigahercios.
Una serie en cascada de circuitos lógicos basados en transistores de grafeno podría producir un salto masivo, con velocidades de reloj que se acercan al rango de terahercios, mil veces más rápido.
También serían más pequeños y sustancialmente más eficientes, lo que permitiría a los fabricantes de dispositivos reducir la tecnología y obtener más funcionalidad, dijo Gelfand.
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Materiales proporcionado por Universidad de Florida Central . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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