Microantenas de grafeno para mejorar la capacidad computacional

Escrito por , 20 de Marzo de 2013 a las 17:30
Microantenas de grafeno para mejorar la capacidad computacional
Innovación

Microantenas de grafeno para mejorar la capacidad computacional

Escrito por , 20 de Marzo de 2013 a las 17:30

Anualmente, Samsung convoca un programa internacional de financiación de proyectos de investigación que galardona a diversas ideas durante un año, por un importe de entre 50.000 y 100.000 dólares. Esta iniciativa, denominada “Samsung Global Research Outreach (GRO) Program”, ha concedido 86 premios de investigación a los proyectos presentados en 71 áreas, apoyando de manera global a quince líneas de I+D diferentes.

Entre los galardonados, la mayor parte universidades y centros tecnológicos norteamericanos, se encuentran dos iniciativas españolas, una de la Universidad Autónoma de Barcelona y otra de la Universidad Politécnica de Cataluña. Ambos proyectos, relacionados con el grafeno, se unen a otras dos propuestas de investigación sobre esta temática, de la Universidad de Harvard y el Instituto de Espectroscopía (RAS).

El grafeno como material del futuro en la electrónica

La composición química del grafeno es idéntica a la del diamante o el grafito, diferenciándose de ambos en la forma en la que sus átomos se disponen (en nuestro caso adopta una estructura similar a un panal de abejas). Este material, más conocido por abrir las puertas al futuro de la electrónica, no llamó la atención hasta que los galardonados con el Premio Nobel de Física en 2010, Andre Geim y Konstantin Novosiólov, llevaran a cabo su caracterización y aislamiento a temperatura ambiente.

¿Y qué tiene de especial el grafeno? Además de su flexibilidad, elasticidad, dureza y resistencia,  este material es capaz de autorrepararse. Algunos investigadores apuntan que será el sustituto del silicio en la fabricación de circuitos electrónicos, dado que presenta una mayor eficiencia energética y podría conseguir el aumento de vida útil de las baterías. Dada su relevancia en el campo de la electrónica, la Unión Europea ha dotado de mil millones de euros a proyectos de investigación relacionados con el grafeno, y un gigante como IBM también ha centrado varias de sus iniciativas de I+D sobre este material.

Core1

Pero además de su uso en dispositivos electrónicos, el grafeno también podría revolucionar el trabajo en biomedicina. De este modo, diversos grupos han centralizado sus esfuerzos en probar su idoneidad para ser utilizado en implantes en tejidos neuronales, mejorando algunos de los problemas que el silicio presenta para la creación de este tipo de productos biocompatibles.

Microantenas de grafeno para mejorar la capacidad computacional

Uno de los galardonados con el premio de investigación Samsung GRO Program es el profesor en ingeniería electrónica de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), Eduard Alarcón. Destaca este científico que el “haber recibido este importante apoyo económico, obtenido tras una convocatoria competitiva, resulta fundamental debido al reconocimiento, visibilidad, oportunidad y responsabilidad que el galardón supone”. La convocatoria, que da plena libertad al investigador, y que no requiere de un retorno concreto, demuestra que el proyecto planteado por Alarcón y sus colaboradores tiene una trascendencia importantísima para el futuro.

En su trabajo en el grupo N3CAT (NaNoNetworking Center de Cataluña), perteneciente a la UPC, junto con el Instituto de Tecnología de Georgia, se planteó la necesidad de buscar nuevas soluciones para hacer llegar las comunicaciones inalámbricas a escalas más pequeñas (menores de un micrómetro), o bien usando dispositivos con propiedades en esas escalas, basados en la nanotecnología. Debido a las interesantes propiedades del grafeno, y al descubrimiento de que las antenas fabricadas con este material radian a una frecuencia menor de la esperada, lo que permite fabricarlas con un tamaño menor a las convencionales de origen metálico, se inició este proyecto.

La iniciativa, conocida como “Graphene-enabled Wireless Communications”, intenta profundizar en el conocimiento y la fabricación de estas microantenas, que podrían ser aplicadas, en palabras de Alarcón, “en cualquier dispositivo que tenga varios componentes integrados en un mismo chip, o varios chips cercanos, y que requieran comunicación inalámbrica entre ellos”. Es decir, se trataría de implementar el uso de estas microantenas en la comunicación interna dentro de los chips de los microprocesadores, lo que en la práctica significaría que aumentaría considerablemente el rendimiento computacional de estos dispositivos.

Esto podría conllevar, en un hipotético futuro, al desarrollo de supercomputadores más rápidos y precisos, que podrían agilizar incluso la gestión del Big Data. Las aplicaciones en teléfonos móviles todavía son inciertas, ya que para ello, matiza Alarcón, “la industria debería proveer de un método para la producción de grafeno de buena calidad a un precio económico”.

Sin embargo, la presentación de esta iniciativa en el pasado Mobile World Congress 2013 en Barcelona y el crecimiento vertiginoso del sector de la electrónica hacen que suene realista la posibilidad de mejorar en un futuro la computación y comunicación interna de los dispositivos electrónicos gracias al grafeno.

Imágenes | Wikipedia, Flickr

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