Los científicos del Instituto Bernal de la Universidad de Limerick han ayudado a descubrir una molécula que podría tener un gran impacto en cómo se almacenan y procesan los datos.
Los investigadores de UL descubrieron que una molécula organometálica simple puede ir más allá de la lógica informática binaria simple 0 - OFF, 1 - ON y, de hecho, puede cambiar entre tres estados distintos de larga duración.
Esta primera demostración de un dispositivo ternario de 'semáforo molecular' podría proporcionar un medio de baja energía para almacenar y procesar 'grandes datos' no estructurados necesarios para Internet de las cosas IoT e Inteligencia Artificial AI.
Damien Thompson, profesor asociado de física en UL que dirige un equipo de investigación en diseño de materiales predictivos en el Instituto Bernal, demostró, utilizando simulaciones por computadora de última generación realizadas en el Centro Irlandés para la supercomputadora de computación de alta gama, que el sorprendentemente estableEl tercer estado es posible gracias al intercambio desigual de electrones entre los diferentes lados de la molécula.
La investigación resuelve un rompecabezas de 50 años en física.
El trabajo, publicado hoy en la revista Nanotecnología de la naturaleza , es el resultado de una colaboración internacional con la Universidad Nacional de Singapur NUS, la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia IACS y la Universidad de Texas A&M TAMU.
El dispositivo fue conceptualizado y desarrollado en NUS por el profesor T. Venkatesan y su investigador postdoctoral Dr. Sreetosh Goswami, basado en un complejo molecular descubierto por el profesor Sreebrata Goswami de IACS en Kolkata. Prof Stanley Williams, director fundador de QuantumScience Research Laboratory en Hewlett-Packard y ahora en TAMU, desarrolló el nuevo paradigma de dispositivos basado en las propiedades eléctricas recientemente descubiertas.
El científico Thompson, con el apoyo de Science Foundation en Irlanda y líder de la teoría del proyecto, explicó que 'big data' es el talón de Aquiles de la próxima generación de informática, que exige una densidad informática cada vez mayor, lo que significa, con los dispositivos binarios actuales, una gran potenciarequisitos, fabricación de componentes poco prácticos y / o diseños de circuitos contorneados.
"Aquí, logramos avanzar mucho más allá de las hojas de ruta de la industria al encontrar un dispositivo de memoria resistiva ternaria con tres estados que están bien separados entre sí en términos de conductancia y, lo que es igual de importante, seguimos trabajando perfectamente durante semanas,"explicó el profesor Thompson.
"El truco de este primer dispositivo de computación multinivel comercialmente viable es un fenómeno físico ligeramente arcano llamado 'desproporción de carga' o ruptura de simetría, que probamos utilizando simulaciones por computadora", agregó.
El profesor Luuk van der Wielen, Director del Instituto Bernal, dijo que la investigación fue de "alto impacto y refuerza la ambición del Instituto Bernal de impactar al mundo sobre la base de la ciencia más importante en un contexto cada vez más internacional".
"Esta es una continuación de la contribución líder mundial de los científicos de Bernal al campo del modelado de materiales predictivos", agregó.
El profesor Sean Arkins, Decano de Ciencia e Ingeniería de UL, dijo: "Los investigadores del Departamento de Física de UL continúan siendo pioneros en la explotación de materiales orgánicos para aplicaciones eléctricas, y este trabajo los coloca a la vanguardia de la nanotecnología molecular".
El profesor Thompson describió que los científicos han notado durante mucho tiempo que ciertos materiales pueden "respirar" en un campo eléctrico o magnético, y que a veces la nube de electrones alrededor de las moléculas puede perder su simetría.
"Esto ha seguido siendo una curiosidad académica hasta ahora carente de relevancia tecnológica porque siempre se ha asociado con un gran cambio en la temperatura o la presión", dijo.
"Mientras que aquí se crea el tercer estado asimétrico simplemente al permitir que la corriente fluya a través del dispositivo y persiste en un amplio rango de temperatura -100 a +100 ° C, por lo que es adecuado para la mayoría de las aplicaciones informáticas convencionales y futurasemergiendo de la simbiosis entre física, informática y biología.
"En este nuevo material, los iones pulsan de un lado a otro entre diferentes sitios de unión en las moléculas, lo que abre el tercer estado, haciéndolo energéticamente accesible y tecnológicamente explotable", agregó.
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Materiales proporcionado por Universidad de Limerick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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