Las miniaturas de las computadoras (página 2)

Entre los productos nanotecnológicos ya comerciales se destacan los láceres utilizados en los lectores de discos compactos. El estudio de las multicapas magnéticas nanoestructuradas ha permitido mejorar los cabezales de lectura de los discos duros y elevar su capacidad de almacenamiento. La capacidad de controlar la precisión de fabricación se aplica para pulir los bordes de las obleas de silicio para circuitos integrados y el corte de los discos de cerámica vítrea para su uso como sustrato en discos duros de ordenadores.

Otras nanotecnologías incluyen las técnicas litográficas empleadas para fabricar circuitos integrados, donde existe una gran presión para hacer que los transistores individuales sean cada vez más pequeños y estén cada vez más juntos.

A medida que los transistores se hacen más pequeños, funcionan más rápido y consumen menos energía; al estar más cerca unos de otros, es posible introducir más transistores en una superficie determinada, y el tiempo que tardan las señales eléctricas en viajar de un transistor al transistor vecino disminuye.

La combinación de estos factores supone que aumente la potencia de cálculo de un chip. La última tecnología en chips comerciales, como el Pentium de Intel, tiene una anchura de línea de unos 300 nm, con aproximadamente 1,5 millones de transistores en cada chip. Algunos dispositivos especializados, como los chips de memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM), que pueden almacenar hasta 64 millones de bits de información, tienen más de 64 millones de transistores.

En los primeros años del siglo XXI, las anchuras de línea mínimas de los chips comerciales deberían disminuir hasta 100 o 200 nm en componentes como los chips de DRAM, que podrían almacenar más de 1.000 millones de bits. Algunos ejemplos de estos dispositivos, que se aproximan a la región de la nanotecnología, ya se han probado en el laboratorio. Las técnicas empleadas actualmente para fabricar esos chips —basadas en grabar dibujos sobre los metales, óxidos y semiconductores depositados en la superficie de los chips— tienen limitaciones intrínsecas que podrían detener la evolución de la tecnología.

La mayoría de los chips comerciales se fabrican mediante fotolitografía, una técnica en la que los dibujos se graban exponiendo la superficie del chip a la luz u otra radiación electromagnética a través de una plantilla o máscara.

Los procesos fotolitográficos avanzados que emplean láseres pulsados en el ultravioleta lejano y máscaras con capas especiales para desplazar las fases de las ondas luminosas en regiones específicas, podrían obtener anchuras de línea de hasta 150 o 200 nm. La litografía con haz de electrones puede lograr anchuras de línea inferiores a 100 nm, pero se trata de un proceso de grabado en serie, lo que resulta intrínsecamente lento y no está bien adaptado a la producción en masa. La litografía de rayos X, que emplea rayos X blandos (con una longitud de onda de aproximadamente 1 nm) emitidos por sincrotrones, podría suponer una solución.

Sin embargo, presenta problemas técnicos y resulta tremendamente costosa. Aunque esta técnica está siendo investigada por empresas estadounidenses y japonesas, hay pocos signos de que vaya a convertirse en una realidad comercial. No obstante, los efectos de los avances en los chips de silicio en la economía mundial son enormes, y la presión comercial es tal que es casi inevitable que se desarrollen tecnologías para mantener el impulso.

Es muy posible que los métodos que lleven la tecnología de fabricación de chips por debajo de la barrera de los 100 nm correspondan a nanotecnologías .

Las nanotecnologias son objeto de iniciativas de gran escala, promovidas por los gobiernos y las grandes empresas en los EEUU, Japón y Europa. Mas de cuarenta países poseen programas nacionales en este campo.

Al mismo tiempo que se producen estos impetuosos esfuerzos, surgen los problemas, por ejemplo los nanomateriales pueden:

• capturar en su superficie a otros contaminantes y transportarlos hacia el manto freático.
• Llegar a la sangre, burlar el sistema inmunológico y alojarse en órganos.
• Penetrar en la piel o inhalarse con potenciales efectos cancerígenos no estudiados.
• Salirse de control y provocar accidentes de proporciones catastróficas.
• Afectar la diversidad genética.

Otro aspecto a considerar es su uso, a corto plazo las aplicaciones más significativas de las nanotecnologías por parte de EEUU y otros países podrían ser para fines de guerra. En primer lugar está el uso militar de los avances de la electrónica, la computación, las comunicaciones, la robótica, los sistemas de realidad virtual, etc.

Se pronostica el desarrollo de nuevos armamentos inteligentes y armas nucleares de cuarta generación compatibles con las limitaciones impuestas por acuerdos internacionales.

Se transformarán el equipamiento de los soldados de infantería, incrementando su protección y capacidad combativa.

Las nanotecnológicas son solo un componente de planes de dominación más ambiciosos basados en la superioridad tecnológica en la informática.

Lo único que puede asegurarse a largo plazo es que la variedad y diversidad de materiales seguirá creciendo a ritmos superiores.

En 1949 los expertos vaticinaban que las computadoras de la capacidad del ENAC (18000 tubos, 30 toneladas) podría llegar a fabricarse con solo con (1000 tubos y 1.5 toneladas de peso), aunque el transistor ya había sido inventado, nadie pensó que podría sustituir a los tubos de vacío en muchas de sus aplicaciones.

Las predicciones suelen quedarse cortas porque se basan en la probable evolución de la tecnología existente. Los cambios revolucionarios son impredecibles, porque están asociados a lo que aún no se conoce.

Las grandes empresas norteamericanas, europeas y asiáticas de la microelectrónica están buscando alianzas que les permitan enfrentar los nuevos desafíos.

Como sucede con otras tecnologías sofisticadas, los países pobres tendrán pocas oportunidades en el mundo de las nanotecnologías.

Precisamente porque son pocas, hay que identificarlas con la mayor antelación posible.

CONCLUSIONES

• La nonotecnología desplazará las tecnologías actuales (materiales) y habrá computadoras más rápidas y eficientes basadas en nanoprocesadores que consumen menos energía y disminuyen los costos.
• Estas computadoras serán inalámbricas, con display planos, con dispositivos de almacenamientos más ligeros y pequeños con capacidades en el orden de los Tb.
• EEUU y otros países usaran las TIC con fines guerreristas.
• Los países pobres tienen que estar bien informados del rápido curso de los acontecimientos, para lo cual es necesario integrarse e investigar en este campo.

BIBLIOGRAFÍA

• Nuevas Tecnologías, Universidad para todos, Editorial Academias, 2005
• Revolución de la información, Biblioteca de Consulta Encarta,2004.
• Nonotecnología, Biblioteca de Consulta Encarta,2004.

Autor:

Lic. Omar Rosa González

22 de enero de 2007

Ciego de Ávila, Cuba

Autobiografía:

Natural de Ciego de Ávila, donde realicé los estudios primarios y secundarios, me hice profesor de Computación, laboré durante quince años en distintas enseñanzas en las vecinas provincias de Camaguey y Las Tunas, posteriormente trabaje durante dos años en BANDEC atendiendo la parte informática, actualmente trabajo de Contador en el CIMEX. S.A. Desde sus inicio participe en la Batalla de ideas en la Universalización impartiendo clases de Computación. En la actualidad curso la Maestría acerca de las TIC en la Universidad de Camaguey.