Un grupo de investigadores ha descubierto un semiconductor capaz de reducir por mil millones de veces el consumo energético de una tecnología prometedora de memoria digital. Este progreso podría marcar un giro decisivo para el futuro de las tecnologías de almacenamiento.
La memoria de cambio de fase (PCM, por sus siglas en inglés) está despertando un interés creciente debido a su rendimiento excepcional. Esta tecnología permite almacenar datos de forma rápida y permanente. En resumen, combina las ventajas de la RAM por su velocidad y de los discos SSD por su almacenamiento duradero. Se basa en la capacidad de ciertos materiales para alternar entre dos estados: cristalino y amorfo. Los datos se codifican mediante estas transiciones de estados, pero el proceso, intensivo en energía, limita su uso a gran escala.
El proceso habitual necesario para cambiar de estado en la PCM consiste en calentar un material para que adopte una de las dos fases deseadas. Esto implica un intenso calor, seguido de un rápido enfriamiento. Aunque esta técnica es efectiva, requiere cantidades considerables de energía. Sin embargo, el descubrimiento de un semiconductor, el seleniuro de indio, podría eliminar esta necesidad energética.
Este material posee propiedades únicas, tanto ferroeléctricas como piezoeléctricas. Esto significa que puede generar un campo eléctrico interno o deformarse bajo una carga eléctrica. Estas características son fundamentales para el mecanismo que permite reducir drásticamente las necesidades energéticas de la PCM. Durante sus experimentos, los investigadores observaron que una corriente continua era suficiente para provocar la transición de estado en el material, sin necesidad de los pasos energéticamente intensivos tradicionales.
Eso no es todo: los investigadores descubrieron deformaciones microscópicas que generaban una onda acústica que alteraba la estructura cristalina del material. Este fenómeno, comparado con una avalancha, induce una transformación que requiere una energía mínima. Este hallazgo, inicialmente considerado un error experimental, finalmente fue validado como un nuevo enfoque fiable y eficaz para almacenar datos en la memoria de cambio de fase.
El uso de este semiconductor podría potencialmente reducir la huella energética de numerosos sistemas electrónicos. Esto tendría repercusiones especialmente importantes en sectores como los centros de datos, que actualmente consumen cerca del 1 % de la energía mundial. Un avance como este podría ayudar a reducir dicho consumo mientras aumenta el rendimiento de los dispositivos digitales.
Las propiedades del seleniuro de indio no se limitan a la memoria digital. También abren perspectivas en el ámbito de la fotónica y la electrónica, con posibles aplicaciones en sensores o circuitos adaptativos. Las investigaciones continúan para explorar plenamente el potencial de este material.
La importancia de este descubrimiento radica también en el elemento accidental que lo hizo posible. Al experimentar con materiales para usos convencionales, los investigadores identificaron un comportamiento inédito. Este avance nos recuerda que los descubrimientos científicos más trascendentales a menudo surgen de observaciones inesperadas.
Un avance de este tipo podría también jugar un papel estratégico. Si logra comercializarse a gran escala, podría reducir la dependencia tecnológica de ciertos países, como Estados Unidos respecto a China, al hacer más autónomos los procesos de producción local de semiconductores.