14 Jul 2017 - 12:41 a. m.

Nanoesponjas metálicas reducirían energía en computadores y celulares

Al sustituir la corriente eléctrica por voltaje en los sistemas de procesamiento de datos el coste energético sería menor. De hecho, Google y Facebook ya tienen servidores informáticos bajo el mar o en países nórdicos donde la temperatura ambiental es muy baja.

Redacción Ciencia y agencia Sinc

Nanoesponja metálica vista al microscopio. /J. Sort / UAB
Nanoesponja metálica vista al microscopio. /J. Sort / UAB

Un equipo de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnologia ((ICN2) ha desarrollado un nuevo material con forma de nanoesponja metálica, que puede reducir al mínimo el gasto energético en computadores y celulares. 

Esto después de estudiar lo que científicos franceses observaron años atrás, cuando descubrieron que cuando los materiales magnéticos están dispuestos en capas ultradelgadas, y si se aplica un voltaje, la cantidad de corriente y gasto energético necesario para orientar los dominios magnéticos disminuía en un 4%. Sin embargo, esa pequeña reducción no era suficientemente significativa para las aplicaciones en dispositivos inteligentes. 

El equipo, dirigido por el investigador ICREA Jordi Sort, profesor del Departamento de Física de la UAB, buscó una solución basada en las propiedades magnéticas de un nuevo material nanoporoso para incrementar esta superficie: un nuevo material con capas nanoporosas de una aleación de cobre y níquel que, en su interior, forman superficies y agujeros similares a los que tiene una esponja por dentro, con poros de separaciones de 5 a 10 nanómetros. Es decir, en las paredes de los poros solo hay lugar para unas decenas de átomos. 

"Hay muchos investigadores aplicando los materiales nanoporosos en la mejora de procesos físico-químicos, como el desarrollo de nuevos sensores, pero nosotros hemos investigado qué pueden aportar estos materiales al electromagnetismo", indicó el autor. 

Sort explicó también que "los nanoporos que tienen los materiales nanoporosos en su interior ofrecen una gran cantidad de superficie. Con esta inmensa superficie concentrada en un espacio muy pequeño podemos aplicar el voltaje de una pila y disminuir enormemente la energía necesaria para orientar los dominios magnéticos y registrar los datos".

En su opinión, estas características "suponen un nuevo paradigma para el ahorro energético en los ordenadores y en la computación y manipulación de datos magnéticos en general". 

Al final de la investigación los expertos lograron una reducción de un 35% en la coercitividad magnética, y ahora están trabajando en "materiales sólidos" que faciliten esta implementación en los dispositivos del mercado. 

"Implementar este material en las memorias de los ordenadores y dispositivos móviles tendría muchas ventajas", explica Jordi Sort, "principalmente un ahorro económico directo en la facturación de consumo eléctrico de los ordenadores y un incremento considerable en la autonomía de los dispositivos móviles". 

El desarrollo de nuevos dispositivos nanoelectrónicos con mejor eficiencia energética es una de las líneas prioritarias de la Unión Europea en el programa Horizonte 2020. Según algunas estimaciones, si se sustituyera totalmente la utilización de corriente eléctrica por voltaje en los sistemas de procesamiento de datos, se reduciría el coste energético en un factor 1/500.

De hecho, grandes empresas como Google o Facebook tienen sus servidores informáticos bajo el mar o en países nórdicos donde la temperatura ambiental es muy baja, a fin de reducir el calentamiento y el gasto energético. 

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