Científicos de la Comisión de Energías Alternativas y de Energía Atómica de Francia, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y del laboratorio de IBM en Suiza proyectan que para 2017 un fenómeno cuántico podría hacer que los celulares y las computadoras consuman 100 veces menos energía.
"En el proyecto Ángeles Guardianes, uno de nuestros objetivos es encontrar soluciones para reducir el consumo de energía de los procesadores. El 'túnel-FET' es la próxima revolución que nos ayudará a conseguir ese objetivo", dijo Adrian Ionescu, líder del proyecto, en un comunicado emitido por la EPFL.
De acuerdo con el experto, la tecnología del "túnel-FET" aprovecha un fenómeno conocido como el "efecto del túnel cuántico". FET son las siglas en inglés de Field Effect Transistor: Transistor de Efecto de Campo.
En declaraciones ofrecidas a BBC Mundo, el investigador señaló que la revolución tendrá un primer impacto en los celulares y en las computadoras.
"Los procesadores de bajo consumo de energía de nuestros iPhones consumirán cien veces menos energía. Eso abrirá la puerta a una nueva gama de funciones relacionadas con herramientas de detección y de asesoramiento inteligente. También será beneficioso para extender la operatividad del dispositivo que no necesitará de carga en semanas o meses", señaló el científico.
"Efecto de campo"
Con la tecnología del "efecto del túnel", las baterías de los celulares podrían durar semanas e incluso meses.
Según Ionesco, a largo plazo el "túnel-FET" podría ser la tecnología que permitirá que varios de los objetos de nuestra vida diaria se vuelvan "inteligentes" al extraer energía del medioambiente en vez de alimentarse de pilas o baterías.
Es una tecnología que ayudará al campo de la investigación y a la industria de la electrónica, áreas en las que el consumo de energía de los transistores se ha convertido en un tema clave.
De acuerdo con Ionescu, las unidades centrales de procesamiento, mejor conocidas como CPU (Central Processing Unit), de las computadoras de hoy en día "no tienen menos de mil millones de transistores".
"Esos pequeños interruptores que se apagan y se prenden ofrecen las famosas instrucciones binarias, los ceros y los unos que nos permiten enviar correos electrónicos, ver videos, mover el cursor y mucho más", escribió Ionescu en la revista especializada Nature.
La tecnología que se usa en la actualidad se conoce como el "efecto de campo", a través del cual el voltaje impulsa un canal de electrones que activa el transistor.
Pero, advierte el experto, el "efecto de campo" está llegando a sus límites, especialmente en lo que se refiere al consumo de energía.
El túnel
Aparatos electrónicos, un gastadero de energía
Hace veinte años, el televisor, el teléfono y el computador estaban al fondo de la escala en cuanto a consumo de electricidad. Hoy, sólo la PC consume el doble de energía que en 2000.
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El "túnel-FET" tiene como base un principio diferente.
"En el transistor, hay dos cámaras que son separadas por una barrera de energía. En la primera, una horda de electrones espera mientras el transistor es desactivado. Cuando se inyecta el voltaje, (los electrones) cruzan la barrera de energía y entran a la segunda cámara, con lo que activan al transistor", indicó el investigador.
Según Ionescu, en el pasado el "efecto de túnel" era conocido por interrumpir la operación de los transistores.
"De acuerdo con la teoría cuántica, algunos electrones cruzan la barrera incluso si ellos aparentemente no tienen suficiente energía para hacerlo. Al reducir el ancho de esta barrera, es posible amplificar y sacarle provecho al efecto cuántico: la energía necesaria para que los electrones crucen la barrera es drásticamente reducida".
Al sustituir el principio convencional, conocido como el "efecto de campo", por el "efecto del túnel", se puede recudir el voltaje de los transistores de 1 voltio a 0,2, explicó el experto.
"Los actuales prototipos hechos por IBM y CEA han sido desarrollado en una etapa pre industrial. Podríamos proyectar una producción masiva para el año 2017"
Adrian Ionescu, EPFL
El objetivo de los investigadores es conseguir que la nueva generación de microchips combine ambos efectos.
"Los actuales prototipos hechos por IBM y CEA han sido desarrollado en una etapa pre industrial. Podríamos proyectar una producción masiva para el año 2017", señaló Ionescu.
Para el investigador, la nueva tecnología ayudará a que seamos más eficientes en términos energéticos y a que los aparatos eléctricos que usamos reduzcan sus "huellas de carbono" en el planeta.
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