En busca de dispositivos que minimicen en el consumo de energía, un equipo de ingenieros de los Estados Unidos diseñó un microchip que es diez veces más eficiente que la tecnología actual. En cinco años, podrían utilizarse en la fabricación de celulares y laptops “ahorradores” de baterías.

(06/02/08 – Agencia CyTA_Instituto Leloir) – En un mundo donde reinan las tecnologías de la información, un gran desafío para los ingenieros es disminuir el consumo de energía de las computadoras, los teléfonos celulares y otros aparatos high-tech portátiles. Con ese objetivo en mente, un equipo de científicos de los Estados Unidos diseñó un “microchip” que logra reducir el consumo de batería hasta diez veces.

Los investigadores, del Massachussets Institute of Technology (MIT, por sus siglas en inglés) y de la compañía pionera en diseño de chips “Texas Instruments”, presentaron el nuevo diseño el martes 5 de febrero en una conferencia internacional sobre chips en San Francisco, California.

Los microchips son pequeñas placas –fabricadas con material como el silicio– que están compuestas por diminutos circuitos electrónicos integrados. Sin ellos, no existirían las computadoras, los teléfonos ni muchas otras máquinas del mundo “digital” (Ver recuadro “Miniaturización electrónica”).

Según explicó Anantha Chandrakasan, del MIT, la clave fue hallar maneras para hacer funcionar a los circuitos del chip a un voltaje más bajo que el usual. El voltaje es la presión producida por una fuente de energía eléctrica sobre los electrones que hay en un circuito eléctrico cerrado: es lo que hace circular a los electrones a través de un elemento conductor, como un cable. Mientras que la mayoría de los chips funcionan a más de 1 voltio, el nuevo diseño del MIT opera a 0,3 voltios.

Joyce Kwong, una estudiante de grado que participó del proyecto en el Departamento de Ingeniería Electrónica y Ciencias de la Computación del MIT, destacó que reducir el voltaje no es una tarea sencilla. A un menor voltaje, las imperfecciones de un chip de silicona se vuelven más problemáticos.

Para lograr reducir el voltaje, los ingenieros tuvieron que rediseñar algunos componentes del microchip, como la memoria, según informa el comunicado de prensa del MIT escrito por David Chandler.

Aunque por ahora es un prototipo, el grupo del MIT ya piensa en aplicaciones comerciales “en cinco años, o quizás antes, en diferentes áreas”, dijo Chandrakasa. Las laptops, los teléfonos celulares y otros aparatos portátiles, por ejemplo en el sector de la medicina, podrían beneficiarse de este microchip “ahorrador” de energía.

Los investigadores también consideran que estos dispositivos podrían autoabastecerse con la energía “ambiental”, como el calor del cuerpo humano. De esa manera, podrían hacer funcionar por más tiempo los aparatos inalámbricos que utilizan baterías.

RECUADRO

MINIATURIZACIÓN ELECTRÓNICA

(06/02/08 – Agencia CyTA_Instituto Leloir) – La historia de los chips comenzó a fines de la década de 1950, cuando Jack Kilby diseñó el primer chip en los Estados Unidos, fabricado con elementos de germanio. Más de 40 años después, el ingeniero recibió el Premio Nobel de la Física por su invento revolucionario. Pero ahora los microchips –que son una pequeña placa de circuitos electrónicos integrados de extrema complejidad– son cada vez más pequeños.

Al principio los circuitos electrónicos analógicos y digitales estaban formados por válvulas de vacío, y también gaseosas, formadas por electrodos (dispositivos de conexión, contacto y conducción de la corriente eléctrica) en ampollas de vidrio. A través de los electrodos circulaban electrones, que forman esencialmente la corriente eléctrica.

Las primeras computadoras ocupaban espacios equivalentes a varias habitaciones de una casa grande. Cada componente electrónico consumía bastante energía para funcionar. La electrónica avanzó y los componentes comenzaron a ser cada vez más pequeños. El gran salto fue el transistor, un elemento que produce modificaciones de la energía de entrada en el circuito electrónico (sus inventores recibieron el Premio Nobel en 1956).

En el proceso de miniaturización de los componentes electrónicos tuvo peso la exploración espacial. Las misiones Gemini y luego las Apollo de exploración espacial de la NASA permitieron desarrollar y poner a punto el inicio de la miniaturización a gran escala. Sin dudas, los japoneses contribuyeron a consolidar esa tendencia mediante el desarrollo de equipos de entretenimiento y comunicaciones.

¿Cuál es el futuro de los microchips? Además de dispositivos que ahorren energía, otra de las metas que está en experimentación es que funcionen con luz, en vez de con corriente eléctrica. La meta es que los aparatos tecnológicos que los portan sean más y más rápidos.