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El sucesor del transistor tiene nombre: ‘Trancitor’

Después de décadas de minuciosas investigaciones se han logrado refinar nuevas tecnologías como los memristores. Ahora, científicos han dado descubierto un componente faltante en la receta del matemático León Chua para revolucionar la industria electrónica mediante unidades lógicas que funcionen a la inversa de los transistores.

ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas

Una de las piezas faltantes del rompecabezas parece haber sido encontrada, y con esto se revela más claramente el umbral cercano de una revolución electrónica que, según los científicos responsables que han participado activamente en este campo, dará paso al sucesor del transistor como unidad básica de la electrónica moderna.

   

Un nuevo hallazgo ayuda a materializar la teoría que por décadas ha sido defendida por León Ong Chua, ingeniero eléctrico e informático nacido 1936 en las Filipinas, y que ha acuñado una importante reputación en la industria global gracias a sus contribuciones en el terreno de los circuitos no-lineales.

Este genio de la tecnología predijo la existencia del memristor, un dispositivo electrónico que funciona como un transistor inverso con el cual se han modelado diagramas arquitectónicos para desarrollar circuitos más pequeños, más rápidos y con un consumo de energía mucho menor al de la electrónica más eficiente conocida hasta ahora.

A este segmento, se han unido diversos científicos a lo largo de los años y una de las compañías que ha mostrado intensamente su interés en la tecnología es la norteamericana Hewlett-Packard, además de académicos reconocidos como Sungsik Lee, actual investigador en la Universidad Nacional de Puan (Corea del Sur), quien ha alcanzado importantes avances en la ruta de ensueño de León Chuan, y ahora ha liberado un documento científico donde comparte los resultados de su trabajo relacionado con las propiedades de los componentes electrónicos activos y estructuras alternas que pueden ser extraídos de las unidades lógicas de los semiconductores.

El estudio publicado en “Emerging Technology From The ArXiv”, difunde bajo la sombrilla de la revista MIT Technology Review, que él (Sungsik Lee) y su colega Arokia Nathan, después de reconocer los desafíos que representa estabilizar la tecnología basada en memristores, existen alternativas para estabilizarla utilizando métodos convencionales de fabricación de la industria, incluyendo ciertas técnicas de control.

Primeramente, debemos regresar al punto de inflexión en este campo de investigación, señalando las publicaciones que hizo la compañía HP en 2004, cuando la firma presumió el desarrollo del primer memristor capaz de trabajar establemente almacenando información sin la necesidad de utilizar energía.

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Cabe subrayar que el objetivo buscado durante todas estas décadas es un “santo grial” que ilumine a esta comunidad de investigadores para que puedan lograr la estabilidad de estos componentes. El producto a gestar lleva por nombre Trancitor, el cual parece estar cada vez más cerca del alumbramiento, ya que Lee y su colega Arokia han descrito un mecanismo para batir una de las barreras que han obstaculizado el progreso en la materia.

Tomando en cuenta que, en teoría los Trancitores se comportan de una forma inversa a los transistores al transferir directamente una señal de entrada a una salida de voltaje, y por lo tanto, resulta complejo mantener una arquitectura total utilizando estos dispositivos, este nuevo estudio propone emplear el método de efecto Hall, tal y como se hace en algunos circuitos integrados como los sensores de medición los cuales sacan provecho de los campos magnéticos generados.

Este es el diagrama con el que Sungsik Lee y su colega Arokia representan una nueva alternativa para materializar de una vez por todas el añorado Trancitor.

   

Los académicos surcoreanos señalan que el efecto Hall pretende ser aplicado en la tecnología en desarrollo para producir un voltaje a través de un conductor al momento en que se abra un campo magnético en una dirección perpendicular a la corriente. Pero esta propuesta inmediatamente toca pared para muchos especialistas al discutir cómo podría explotarse esto a escala nanométrica en los circuitos compatibles con CMOS (semiconductores complementarios de óxido metálico).

En 2016, Sungsik Lee reveló avances significativos en un nuevo diseño de transistor capaz de funcionar durante meses o años sin una sola carga de batería. En su prototipo, Lee tomó una analogía para describir la forma en que lograría tarde o temprano materializar este dispositivo sorprendente.

La clave radica en lo que puede ser comparado a un goteo de agua de un grifo con fugas, y en esta misma simbología, resalta el mismo fenómeno que sucede en los transistores, los cuales también enfrentan fugas de potencia eléctrica.

El científico propone emparejar un Trancitor y un transistor para crear circuitos que sean mucho más simples y más eficientes que los diseños existentes. Por ejemplo, Lee muestra cómo sería posible crear un amplificador de voltaje simple usando un único transductor y un solo transistor y evitar el camino más difícil, como sería la utilización de una versión convencional del circuito que requeriría cuatro transistores para otorgar el mismo resultado.

“Si tuviéramos que extraer energía de una batería típica de AA basada en este diseño, duraría 1,000 millones de años”, reconoció Lee en su artículo, quien agregó que de resultar como lo planea, el descubrimiento también conduciría a un material que requerirá menor consumo de energía y regresará una mayor velocidad en los circuitos manufacturados con este, todo lo contrario con lo que puede obtenerse con los ICs de un solo transistor.

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