Descubren un mineral que puede «recordar»

De manera inesperada, un grupo de científicos descubrió un mineral que puede recordar. El suceso sorprendió a los científicos, puesto que hasta el momento ningún otro material había tenido la capacidad de mostrar que tiene algún tipo de memoria.

Todo ocurrió de forma casual, mientras unos miembros del laboratorio de investigación de electrónica de banda ancha y potencia (POWERlab), efectuaban una investigación utilizando el dióxido de vanadio (VO2). Durante el experimento se probó la transición de fase en el referido mineral. Los resultados fueron sorprendentes.

El mineral es capaz de recordar los estímulos al que fue sometido

El vanadio es un mineral ampliamente conocido, sobre todo porque tiene una excepcional capacidad como semiconductor de corriente. Una razón por la que es muy utilizado en la industria de la electrónica. Pero, recientemente sucedió algo nunca antes visto por los investigadores, pues notaron un comportamiento atípico del mineral.

El mineral fue sometido a distintos cambios de calor, de manera que al calentarse a una temperatura menor a los 68 grados Celsius cumplía la función de aislante. Ocurre lo contrario cuándo el calor a que es sometido sobrepasa el tope de los 68 grados, porque entonces los átomos que conforman el mineral sufren un cambio drástico.

A tal punto que llegar a convertirse en un metal de excelente conductividad, todo gracias a que el dióxido de vanadio tiene la capacidad de organizar su patrón de red. Una vez qué se reduce la temperatura, el mineral pasa a su estado original, es decir un aislante.

Imagen ilustrativa del dióxido de vanadio ‘recordando’ sus estados anteriores. Crédito: POWERLab, EPFL.

Es precisamente este hecho el que llamó la atención de los investigadores, quienes se centraron en establecer con exactitud, el tiempo que podía tardarse el vanadio en cambiar de estado. No tardaron mucho tiempo en descubrir algo verdaderamente asombroso justo después de aplicarle las respectivas cargas de corriente eléctrica.

Ningún otro material tiene esta clase de comportamiento

Uno de los coautores de este trabajo investigativo es el científico  Elison Matioli, quien asegura que «no esperaban observar que el dióxido de vanadio mostrara un comportamiento similar al efecto de memoria».

Llegaron a notarlo, cuando el VO2 regresaba a su fase originaria. Porque en ese momento se comportaba de una forma que daba la impresión que podía recordar la actividad más reciente a la que había sido sometido.

Al menos 3 horas estuvieron los investigadores viendo como el mineral recordaba la primera etapa de transición, siendo capaz de anticiparse a la siguiente. De acuerdo con la opinión de Matioli, esa actuación del vanadio es producto de su estructura física. Los expertos aseguran no existe otro material con esta característica.

¡Posible revolución en el mundo de la informática y electrónica!

Después de comprobar que efectivamente el vanadio puede recordar –por consiguiente anticipar diferentes etapas- los miembros de POWERlab, consideran como muy probable, que surja una revolución electrónica. ¿De qué manera?

Especialmente ampliando la capacidad de almacenamiento en los diferentes dispositivos electrónicos. Otra función que revolucionaría el mundo de la informática tiene que ver con el procesamiento de datos, pues implementando el vanadio, el proceso se haría con mucha más velocidad.

Vanadio.

Los comentarios de Mohammad Samizadeh Nikoo, ingeniero eléctrico de la Escuela Politécnica Federal de Lausana en Suiza, apuntan a un cambio en la utilización de materiales en un futuro cercano.

«Empleando el VO2 adecuadamente se podría superar las funciones de la electrónica convencional vigentes hasta ahora», recoge la investigación.

En este sentido Mohammad, puntualizó de forma específica los campos donde el vanadio traería mayores beneficios. Por ejemplo, consumo de energía, memorias multinivel, mayor velocidad, miniaturización y la posibilidad de marcar el camino en dirección a la computación metamórfica.

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Un descubrimiento sumamente significativo

Monocristal de VO2 con superficie pulida. Crédito: Wikimedia Commons.

Las implicaciones y ventajas que el dióxido de vanadio puede aportar a la electrónica son infinitas, por eso lo consideran un descubrimiento muy significativo.

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Sin embargo, es muy temprano para asegurar el éxito de su implementación, puesto que los científicos no cuentan con los instrumentos necesarios para medir con precisión todo el alcance que tiene.

De momento los expertos en ingeniería eléctrica y electrónica de POWERlab continúan investigando, no solo al VO2, sino también el comportamiento de distintos minerales similares. Puede que inesperadamente la naturaleza les permita descubrir otra grata sorpresa.

La investigación fue publicada en la revista científica Nature Electronics.

Referencias: EPFL / TechXplore / Science Alert.

 

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