Los procesadores del Futuro serán cien veces más rápidos

Vía libre para sustituir el silicio por grafeno en la fabricación electrónica

Tomás Palacios. Investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Este joven español dirige un equipo dedicado al grafeno, un material sobre el que se construirá la electrónica del futuro

Tomás Palacios (Jaén, 1978) dejó boquiabierto al medio centenar de asistentes que decidieron acudir a la conferencia que impartió recientemente en Madrid, dentro de los cursos organizados en la Campus Party Europa. El equipo que dirige desde 2006 en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) parece llamado a revolucionar la electrónica. Palacios se sonroja cuando se le mencionan diferentes foros en Internet donde se le augura un futuro Nobel de Física, una timidez que desaparece al hablar de unos elementos tan desconocidos como imprescincibles en la informática del futuro: el grafeno y el nitruro de galio. El investigador recibió el año pasado el premio que la Fundación Nacional de Ciencias de EEUU otorga a jóvenes investigadores.

Algunos consideran que su trabajo acabará con los procesadores de silicio, que dará lugar a una nueva etapa en la electrónica. ¿Exageran?

Un poco. Siempre vamos a tener silicio en la electrónica, como el cemento va a estar siempre en la construcción. Lo que sí vamos a hacer es incorporar materiales que aporten nuevas posibilidades, que construyan la electrónica del futuro.

¿Cuáles son esos materiales?

Mi equipo trabaja con el grafeno y el nitruro de galio, que se utiliza en los transistores empleados en los teléfonos móviles y en los LED y láseres azules. Es decir, todo aquel que tenga una PlayStation 3 con un lector Blu-ray tiene un dispositivo de nitruro de galio en su casa.

¿Qué aporta el grafeno a la electrónica?

El grafeno se obtiene del grafito, está formado por una capa atómica de carbono y es el material más delgado que conocemos. Pese a ello, también es el más fuerte, cinco veces más que el acero. Además, sus propiedades electrónicas son mucho mejores que las de cualquier otro material conocido. Básicamente, el grafito, que es el material que tenemos en las minas de los lápices, está formado por muchas capas de grafeno. El gran descubrimiento que posibilitó la revolución del grafeno llegó en el año 2004 en la Universidad de Manchester, cuando se consiguió aislar una de esas capas de grafeno del grafito.

¿Cuál es su utilidad práctica?

Mi grupo está trabajando en tres aplicaciones. La primera es electrónica. Con el grafeno se pueden fabricar transistores que tienen el potencial de ser entre diez y cien veces más rápidos que los de silicio. También es una única capa de átomos de carbono, lo que quiere decir que cualquier cosa que suceda en la superficie va a afectar a las propiedades del grafeno. Por tanto, es un material muy bueno para sensores, detección de moléculas, contaminación, virus, etc. Mi grupo está trabajando en biosensores. Por último, es un material transparente y conductor, por lo que se puede utilizar para células solares.

¿Por qué es un material tan desconocido?

Se estudia desde hace 50 años, pero hasta hace seis se creía que era imposible aislarlo. Cuando se logró, empezamos a hacer experimentos. Lo que hace mi grupo dentro del departamento de ingeniería electrónica del MIT es intentar encontrar aplicaciones para este nuevo material, como la fabricación de transistores.

¿Los chips de grafeno podrían multiplicar la velocidad de los superordenadores?

Esa es la esperanza de muchas empresas. Hay compañías como IBM e Intel que están interesadas en este material. Mi opinión es que esa aplicación va a ser una de las últimas que veamos para el grafeno, ya que es una de las más difíciles. La primera, que veremos previsiblemente a principio del año que viene, es utilizarlo como metal transparente para paneles solares, teléfonos móviles o monitores. En los dispositivos con una pantalla plana necesitas un material que sea conductor y transparente. Lo que se utiliza ahora es el indio, un elemento muy caro. Por eso se buscan alternativas.

Intel realiza sus propios estudios con el grafeno. ¿Comparte sus conocimientos con ellos?

En algunos proyectos se trabaja de forma independiente, pero también hay mucha colaboración entre empresas y universidades. Parte de mi financiación para estudiar el grafeno proviene de un consorcio de empresas de electrónica donde están compañías como IBM o Intel.

Una vez que conocemos las posibilidades del grafeno, ¿por qué no se comercializan chips que lo integren?

Hasta hace muy poco tiempo era muy difícil obtener suficiente grafeno como para hacerlo viable desde el punto de vista comercial. El método con el que se descubrió es lo que se llama método de la cinta adhesiva. Básicamente, se cogía un trozo de grafito que está formado por muchas capas de grafeno, se le pegaba cinta adhesiva, y al despegarlo, si había suerte, una capa de grafeno se había quedado adherida. Eso es lo que los físicos han utilizado en los últimos años para investigar, aunque por supuesto, no es viable desde el punto de vista comercial. Este ha sido uno de los frenos, aunque recientemente diversos grupos han encontrado maneras para obtener cantidades mayores de grafeno, lo que abre las puertas a nuevas aplicaciones. Otro de los frenos ha sido encontrar la aplicación idónea del grafeno. Mi grupo cree que esa aplicación son transistores, biosensores y metales transparentes.

¿Cuándo tendremos chips de grafeno en los ordenadores?

Vamos a tener monitores de grafeno antes que chips. Para esto último van a pasar al menos diez años. El grafeno se usará en los chips de dos formas: en los transistores y en el metal que se utiliza para conectarlos. En mi opinión, esa segunda opción llegará antes que la primera. En el laboratorio ya estamos haciendo chips para móviles, que van a estar en el mercado en dos o tres años y permitirán que tanto la velocidad de Internet que se puede alcanzar con el teléfono como la velocidad de transmisión inalámbrica sean mucho mayores. No todo en la informática son microprocesadores.

¿Regresaría a España para seguir investigando?

Nunca se puede afirmar algo rotundamente, pero hoy por hoy estoy muy contento en el MIT. En EEUU hay muchas facilidades para que un científico relativamente joven como yo tenga su propio grupo de trabajo e independencia para trabajar en lo que quiera.

Fuente