Nueva tecnología en transistores, un ahorro enorme de energía - Ciencia e Ingeniería de Materiales

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jueves, 27 de agosto de 2020

Nueva tecnología en transistores, un ahorro enorme de energía

Resumen: Hoy en día las personas utilizamos continuamente ciertos dispositivos electrónicos, como las computadoras portátiles, los teléfonos y relojes inteligentes, para su uso continuo es necesario abastecerlo con grandes cantidades de energía, gran parte de esta es desperdiciada.



Los transistores son utilizados en la mayoría de los circuitos electrónicos es decir es el componente principal de los dispositivos electrónicos modernos. La búsqueda de un transistor con mayor eficiencia energética, llevó al profesor Adrian Ionescu y su equipo en el Laboratorio de Dispositivos Nanoelectrónicos de EPFL (Nanolab) a realizar una serie de proyectos con el objetivo de diseñar tecnología electrónica para dispositivos portátiles, que sea similar en eficiencia a las neuronas humanas, ya que estas consumen 20 vatios de energía (tres veces menos que un foco promedio de los hogares) y pueden realizar tareas de orden de magnitud más complejo que una computadora, como ser capaz de analizar la información proporcionada por nuestros sentidos y generar procesos inteligentes de toma de decisiones.


Este equipo desarrolló un transistor de tamaño nanométrico con materiales semiconductores comprendido por capas 2D de diselenuro de tungsteno (WSe2) y diselenuro de estaño (SnSe2), conocido como un transistor de túnel 2D/2D, el cual cumple el mismo papel que los transistores convencionales, pero usa mucha menos energía. Al probar este nuevo transistor vieron que esto establecería un nuevo estándar para la eficiencia energética en el proceso de conmutación digital ya que presentó un rendimiento más alto y menor necesidad de suministro de voltaje que un transistor estándar.


Esta nueva tecnología opera a 300mV (milivotios) un valor muy cercano a lo que necesitan las neuronas, 100mv. Convirtiéndolo en 10 veces más eficiente que un transistor estándar. Ningún otro componente electrónico en existencia hoy se acerca a este nivel de eficiencia.


Proyectos aplicados a tecnologías portátiles y chips para IA de última generación aún son cosas de laboratorio y requerirán de mucha investigación para poder fabricar un producto industrial.


Referencia:

V. Geneux. Transistor sets a new standard for energy efficiency, EPFL News, 12 de maio, 2020; DOI: 10.1038/s41699-020-0142-2


Redaccion: Dennis Gonzales - UNILA