mantiene los “recuerdos” hasta 3 horas


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Podría utilizarse para desarrollar dispositivos electrónicos más diminutos y eficientes

Los investigadores descubrieron que el Vanadio (VO2) es capaz de recordar su estímulo externo más reciente durante un máximo de 3 horas. Incluso, creen que el «efecto memoria» podría persistir durante varios días, pero actualmente no se dispone de los instrumentos necesarios para medirlo. 

Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, descubrieron que el Vanadio (VO2) puede recordar sus estados previos cuando es modificado, y volver por su cuenta a la situación anterior. Según los investigadores, dirigidos por Mohammad Samizadeh Nikoo, ningún otro material se comporta de esta manera.

De acuerdo a una nota de prensa, el descubrimiento del equipo de investigación suizo es importante porque el efecto de memoria que observaron es una propiedad innata del propio material y no tiene que ver con procesos electrónicos. Vale recordar que los científicos e ingenieros confían en la memoria para realizar cálculos de todo tipo, y este tipo de materiales podrían mejorar el proceso de cálculo al ofrecer mayor capacidad, velocidad y miniaturización en las nuevas generaciones de dispositivos electrónicos. 

Memoria propia, no electrónica

La gran ventaja del Vanadio estaría concentrada en que su memoria estructural marca una gran diferencia con respecto a los materiales convencionales, que almacenan datos como información binaria que depende de la manipulación de estados electrónicos. Al ser una memoria “propia” del material, permitiría reducir enormemente el uso de recursos electrónicos, haciendo que los dispositivos sean más económicos y eficientes.

Según los investigadores, que publicaron los resultados de su investigación en un nuevo estudio aparecido recientemente en la revista Nature Electronics, estos dispositivos funcionales similares al vidrio podrían superar a la electrónica convencional de semiconductores de óxido de metal en términos de velocidad, consumo de energía y capacidad de reducción de tamaño. Además, proporcionarían una ruta hacia la computación neuromórfica (basada en las estructuras del cerebro humano) y las memorias multinivel.

El hallazgo del equipo de especialistas fue fortuito, ya que en principio buscaban determinar cuánto tarda el Vanadio en pasar de un estado a otro. Sin embargo, las pruebas los llevaron por un camino diferente: luego de tomar cientos de medidas, observaron un efecto de memoria en la estructura del material que nunca se había identificado previamente.

Capacidad de anticipación 

En los experimentos, Samizadeh Nikoo y su equipo aplicaron una corriente eléctrica a una muestra de Vanadio. Según explicaron, la corriente se movió a través del material y salió por el otro extremo: la muestra se fue calentando por acción de la corriente, provocando que el material cambiara de estado

Sin embargo, cuando terminaron de aplicar la corriente el Vanadio regresó a su estado inicial. Cuando aplicaron una nueva dosis de electricidad, verificaron que el tiempo que tardaba el material en cambiar de estado estaba directamente relacionado con su historia, o sea con su comportamiento en la primera etapa del experimento. 

El Vanadio parecía “recordar” la transición de la primera fase y anticipar la siguiente. Este tipo de efecto de memoria no era esperado, porque no tiene nada que ver con los estados electrónicos sino con la estructura física del material. Es un descubrimiento novedoso: no existe otro material que se comporte de esa forma.

Por último, los científicos descubrieron que el Vanadio (VO2) puede recordar su estímulo externo más reciente durante un máximo de tres horas. Sin embargo, el efecto memoria podría persistir durante varios días, aunque en la actualidad no se cuenta con los instrumentos necesarios para medir estos efectos más extendidos en el tiempo.

Referencia

Electrical control of glass-like dynamics in vanadium dioxide for data storage and processing. Mohammad Samizadeh Nikoo et al. Nature Electronics (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41928-022-00812-z



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