La cuestión de las computadoras electrónicas I

La cuestión de las computadoras electrónicas I


En realidad, la cuestión de las computadoras digitales electrónicas es bastante simple. Las señales son dos: 0 y 1, o apagado y prendido, como una llave eléctrica. Los que trasmiten las señales son electrones.que circulan a la velocidad de la corriente eléctrica, que es constante, aproximadamente igual a la velocidad de la luz dividida por un número mayor que 1. Toda duplicación, por ejemplo, de la velocidad de los procesadores se debe entonces a que los circuitos están más cerca, a la mitad de la distancia. Ahora ésto tiene un límite al que ya estamos llegando. Por fenómenos cuánticos, cuando las membranas son demasiado delgadas, o sea que los circuitos están demasiado cerca, se produce una fuga de electrones a través de ellas. Entonces puede haber soluciones. Una de ellas es aumentar la velocidad del medio trasmisor: los procesadores ópticos que trasmiten directamente a la velocidad de la luz y es ésta la que lleva las señales. Otra de las soluciones son los nano procesadores cuánticos. Ya se ha probado con moléculas que cambian de estado ante un estímulo, por ejemplo eléctrico, El número de estados es dos o limitado a un dígito,.


Ricardo Ferré, Mayo de 2015

En la figura se representa un transistor molecular.

Nanomemoria como cerebro humano

DESAROLLAN UNA NANOMEMORIA CAPAZ DE ALMACENAR DATOS COMO UN CEREBRO HUMANO

Nano nano

Científicos australianos desarrollaron una nanomemoria que es capaz de almacenar información de la misma manera que un cerebro humano, lo que supone un paso más hacia la creación de un cerebro biónico, informaron medios locales.

 El aparato, que es diez mil veces más delgado que un cabello humano, imita la compleja ingeniería del cerebro con su retorcida masa de las vías nerviosas, según el equipo de la Universidad RMIT de Melbourne que lo ha creado.
"El desarrollo de estas celdas de nanomemoria era un requisito previo para la construcción de redes de neuronas artificiales que sean capaces de equiparar la actuación y las características de sus pares biológicos", dijo el líder de la investigación, Hussein Nili, a la cadena ABC.
A diferencia de los aparatos de almacenamiento digital, como los USB que registran los datos en secuencias binarias, la celda de nanomemoria puede almacenar la información en múltiples estados porque es análoga, explicó el científico.
Nili comparó sus diferencias a un interruptor de electricidad que puede encender y apagar la luz, con otro que puede graduar la intensidad de la misma.
La nanomemoria puede "dar mayor flexibilidad en términos de la información que se desea almacenar y las características que se pueden obtener", añadió.
La eventual creación de un cerebro biónico contribuirá a entender mejor las características de los seres humanos respecto a las enfermedades como el Parkinson o el Alzheimer e incluso para reemplazar en un futuro lejano las partes dañadas en este delicado órgano.
Por su lado Sumeet Walia, coautor de este trabajo publicado en la revista Advanced Functional Materials, dijo que el aparato puede servir para desarrollar formas de inteligencia artificial capaces de almacenar, recordar y rememorar eventos pasados.
Con información de EFE
Tomado de Montevideo Portal

Material nanotecnológico autoconfigurable

Crean material nanotecnológico capaz de reconfigurarse

Washington, 17 oct (PL) Un material nanotecnológico capaz de reconfigurarse a sí mismo fue creado por científicos de la Northwestern University, quienes difundieron los resultados de su estudio en la revista Nature Nanotechnology.   El nuevo material de naturaleza reversible puede hacer que las computadoras adapten sus circuitos a sus necesidades, explicaron los investigadores en la publicación científica. Esta puede ser una solución a problemas de la tecnología moderna, como es el tamaño cada vez más pequeño de los circuitos de los aparatos en miniatura. El dispositivo está formado por partículas microconductoras de cinco millonésimas de milímetros de ancho que se encuentra revestida por una sustancia química dotada de carga positiva, que a su vez se está equilibrada por átomos cargados negativamente. Al aplicar una carga eléctrica, las partículas negativas son desplazadas, mientras que las positivas permanecen, lo que permite que puedan modular regiones de alta y baja conductividad. De esa forma se crea una nueva trayectoria que los electrones pueden seguir para trasladarse a través del material.

La nanotecnología en las supercomputadoras del mañana

Nanotecnología
Nanociencia

Nanotecnología e Informática

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Nuevos avances en nanotecnología pone a tiro a las supercomputadoras del mañana. Dentro de unos años, las computadoras serán bastante diferentes de las actuales. Los avances en el campo de la nanotecnología harán que las computadoras dejen de utilizar el silicio como sistema para integrar los transistores que la componen y empiecen a manejarse con lo que se llama mecánica cuántica, lo que hará que utilicen transistores a escala atómica.

Aproximadamente para el año 2010, el tamaño de los transistores o chips llegará a límites de integración con la tecnología actual, y ya no se podrán empaquetar más transistores en un área de silicio, entonces se entrará al nivel atómico o lo que se conoce como mecánica cuántica.

Las computadoras convencionales trabajan simbolizando datos como series de unos y ceros –dígitos binarios conocidos como bits. El código binario resultante es conducido a través de transistores, switches que pueden encenderse o prenderse para simbolizar un uno o un cero.

Las computadoras cuánticas, sin embargo, utilizan un fenómeno físico conocido como “superposición”, donde objetos de tamaño infinitesimal como electrones o átomos pueden existir en dos o más lugares al mismo tiempo, o girar en direcciones opuestas al mismo tiempo. Esto significa que las computadoras creadas con procesadores superpuestos puedan utilizar bits cuánticos –llamados qubits- que pueden existir en los estados de encendido y apagado simultáneamente.

De esta manera, estas computadoras cuánticas pueden calcular cada combinación de encendido y apagado al mismo tiempo, lo que las haría muchísimo más veloces que los actuales procesadores de datos a la hora de resolver ciertos problemas complejos de cálculos matemáticos. La investigación de la computación cuántica está ganando terreno rápidamente en laboratorios de investigación militares, de inteligencia y universidades alrededor del planeta. Entre otros, están involucrados gigantes como AT&T, IBM, Hewlett-Packard, Lucent and Microsoft .

En electrónica, miniaturización es sinónimo de éxito. Reducir el tamaño de los circuitos integrados implica una respuesta más rápida y un menor consumo de energía. Y en esta escalada hacia lo extremadamente pequeño, la nanotecnología se convierte en un aliado imprescindible.


Informática a nanoescala 

Hasta ahora nos habíamos habituado a que la Ley de Moore, que afirma que la capacidad de nuestros ordenadores se dobla cada 18 meses, se cumpliera a rajatabla. Pero la realidad muestra que, utilizando la tecnología convencional, que utiliza los transistores como pieza básica, este desarrollo alcanzará pronto sus límites. La alternativa para que el progreso no se detenga es crear los dispositivos de almacenamiento a escala molecular, nuevos métodos de cálculo, interruptores moleculares y cables de tubos de carbono estirados. En definitiva, lo que se conoce como ordenadores cuánticos.

El primer paso hacia estos dispositivos se producía a finales de agosto de 2001, cuando los investigadores de IBM crearon un circuito capaz de ejecutar cálculos lógicos simples mediante un nanotubo de carbono autoensamblado. En estos momentos es la empresa Hewlett-Packard la que se encuentra más cerca de crear una tecnología capaz de sustituir a los actuales procesadores. Hace tan solo unos meses daban un paso de gigante al lograr que una nueva técnica basada en sistemas usados actualmente en matemáticas, criptografía y telecomunicaciones les permita crear dispositivos con equipos mil veces más económicos que los actuales. La compañía promete que habrá chips de sólo 32 nanómetros en el mercado dentro de 8 años.

Otras empresas como IBM o Intel le siguen de cerca. En concreto, en el marco de la First Internacional Nanotechnology Conference celebrada el pasado mes de junio, Intel desvelaba por primera vez públicamente sus planes para el desarrollo de chips de tamaño inferior a 10 nanómetros, combinando el silicio con otras tecnologías que están aún en sus primeras fases de investigación.

Tan importante como la velocidad de procesamiento es la capacidad de almacenamiento. Eso lo sabe bien Nantero, una empresa de nanotecnología que trabaja en el desarrollo de la NRAM. Se trata de un chip de memoria de acceso aleatorio no volátil y basada en nanotubos. Sus creadores aseguran que podría reemplazar a las actuales memorias SRAM, DRAM y flash, convirtiéndose en la memoria universal para teléfonos móviles, reproductores MP3, cámaras digitales y PDAs.

Por su parte, investigadores de la Texas A&M University y del Rensselaer Polytechnic Institute han diseñado un tipo memoria flash de nanotubo que tiene una capacidad potencial de 40 gigas por centímetro cuadrado y 1000 terabits por centímetro cúbico. Y la compañía Philips trabaja en una nueva tecnología de almacenamiento óptico que permite el almacenaje de hasta 150 gigabytes de datos en dos capas sobre un medio óptico similar a los actuales DVDs.

Computadoras casi invisibles

La nanotecnología será un salto importante en la reducción de los componentes, y ya hay avances, pero muchos de estos adelantos se consideran secretos de las empresas que los están desarrollando.

El tamaño de las computadoras del futuro también podría sorprender, ya que podría ser la quincuagésima parte (cincuenta veces menor) de una computadora actual de semiconductores que contuviera similar número de elementos lógicos. La reducción del tamaño desemboca en dispositivos más veloces; las computadoras podrán operar a velocidades mil veces mayores que las actuales.

Algunos estudios pronostican que la técnica híbrida, que conjuga microcircuitos semiconductores y moléculas biológicas, pasará bastante pronto del dominio de la fantasía científica a las aplicaciones comerciales. Las pantallas de cristal líquido ofrecen un espléndido ejemplo del sistema híbrido que ha triunfado. Casi todas las computadoras portátiles utilizan pantallas de cristal líquido, que combinan dispositivos semiconductores con moléculas orgánicas para controlar la intensidad de la imagen en la pantalla. Son varias las moléculas biológicas que se podrían utilizar con vistas a su utilización en componentes informáticos.