Silicon Valley se llama así por el silicio. El componente clave de los primeros transistores y circuitos integrados que revolucionaron la electrónica y la informática. Pero de haberse usado otro material, el nombre de esta popular zona de Estados Unidos, repleta de empresas tecnológicas, sería otro. Por ejemplo, la miel. Semiconductores de miel. Esa es la propuesta de unos investigadores de Estados Unidos.
El estudio apareció publicado en el Journal of Physics D. Brandon Sueoka y Feng Zhao, de la Washington State University, barajan la posibilidad de crear semiconductores de miel. Chips o circuitos integrados basados en materiales naturales orgánicos. Una revolución que, de llevarse a cabo, cambiaría muchas cosas.
Por un lado, la propuesta destaca por el uso de la miel como material base en vez de otros como el silicio, el nitruro de galio o el siempre mencionado grafeno. Pero lo que más ha llamado la atención de la prensa generalista no es lo único revolucionario. Los investigadores apuestan por crear arquitecturas neuromórficas. Es decir, similares a las de los seres vivos como los seres humanos.
Una alternativa sostenible y abundante
Si nos centramos en la parte de la miel, fabricar chips de este material serviría para vencer a la escasez de materias primas para fabricar semiconductores. Si fabricarlos ya es complejo y requiere de unas infraestructuras e instalaciones especializadas y costosas, los materiales empleados no abundan precisamente. Y son cada vez más escasos.
Por otro lado, el uso de chips en todo tipo de productos hace que se acumulen residuos electrónicos por todo el mundo. Y frecuentemente, van a parar a países en los que las regulaciones medioambientales brillan por su ausencia. Ni siquiera el gigante asiático se puede hacer cargo de ello y, desde hace años, empieza a rechazar ese tipo de desechos y los devuelve o desvía a países más laxos en el reciclado de residuos electrónicos.
Si los nuevos chips se fabricasen empleando este material orgánico, procesarlo para su reciclaje sería más fácil y factible, de manera que se reducirían este tipo de residuos, cada vez más abundantes y de difícil procesado al contar con diferentes materiales que no siempre se pueden reaprovechar o cuyo reciclado no es viable económicamente.
En concreto, el experimento con estos semiconductores de miel consistía en procesar miel sólida entre dos electrodos metálicos con la anchura de un cabello humano. Al parecer, el resultado era similar a la sinapsis humana. Es decir, que se podía encender y apagar rápidamente y, al mismo tiempo, podía retener parte de la información. En concreto, respondían a velocidades de 100 y 500 nanosegundos. Además, la miel tiene ventajas, como que no se echa a perder. Eso haría que la longevidad de estos chips fuera elevada.
¿El futuro de la informática?
Pero la parte que más promete de estos semiconductores de miel es que se trata de sistemas neuromórficos. Es decir, circuitos que imitan el cerebro humano para procesar información y también para almacenarla. Un dos en uno que convertiría los microscópicos transistores actuales en memristores, es decir, transistores con almacenamiento de memoria.
Y al igual que ocurre con los transistores, unidos en cantidades de millones o miles de millones, lograríamos crear chips o semiconductores capaces de procesar información y datos como lo hace el ser humano pero con la velocidad de un ordenador. Para ello, la idea es miniaturizar los transistores de miel a una escala 1/1000 de un cabello humano para así crear chips de tamaños similares a los actuales.
En 2014, IBM presentó su chip neuromórfico TrueNorth. Constaba de 5.400 millones de transistores organizados en 4.096 núcleos neurosinápticos interconectados. Con ello se podían programar el equivalente a un millón de neuronas y 256 millones de sinapsis artificiales. Y en 2018, Intel presentó su chip Loihi con el equivalente a 130.000 neuronas y 130 millones de sinapsis artificiales.
Para hacernos una idea, el cerebro humano tiene más de 100.000 millones de neuronas y más de 1000 billones de conexiones entre ellas. Así que queda mucho trabajo por hacer. Pero a largo plazo, el objetivo es llegar a procesar grandes cantidades de datos en tiempo real y en paralelo. Y si, en el proceso, es posible emplear materiales biológicos que no se degradan pero que se pueden reciclar o reutilizar sin dañar el medio ambiente, habremos avanzado doblemente para lograr computadoras más rápidas al tiempo que eficientes y sostenibles.
