El futuro de los ordenadores se crea en el País Vasco

La clave para el futuro de los procesadores (el cerebro de los ordenadores) puede estar en la nanotecnología, que trabaja con la materia a nivel de átomos o moléculas. En virtud del acuerdo con Intel, nanoGUNE investiga en el espín de los electrones, una propiedad del electrón que se puede imaginar como un imán que apunta al norte o al sur. NanoGUNE trabaja junto a Intel y el laboratorio francés CNRS/Thales para encontrar la forma de que el espín de los electrones sirva para transportar información, sustituyendo a los materiales magnéticos que se utilizan actualmente. A grandes rasgos, ahora hay pequeños imanes que apuntan al norte o al sur marcando los ceros y unos que tienen la información almacenada, pero no se puede usar el espín porque la orientación de sus espines está mezclada y hay que encontrar la forma de controlarlo para transportar y procesar información.

El profesor Felix Casanova, investigador responsable del grupo de nanodispositivos de nanoGUNE, explica que Intel «ha propuesto una lógica basada en el espín en vez de las corrientes eléctricas. Lo llaman lógica MESO (del inglés «magneto-electric spin-orbit») y la idea es que puedes almacenar la información en bits magnéticos y sacarla de ahí para hacer operaciones lógicas, todo en el mismo circuito». Actualmente los ordenadores tienen la memoria en un disco duro y realizan las operaciones lógicas en el microprocesador, «por lo que se pierde tiempo y energía en transferir continuamente la información entre estos dos dispositivos. En un circuito MESO las dos partes están completamente integradas y esto permitiría una gran mejora en el rendimiento y el ahorro energético», dice Casanova.

Parte de la lógica MESO serviría para leer la información gracias al acoplamiento espín-órbita y aquí es donde se centra la investigación de nanoGUNE, en concreto, en conseguir los mejores materiales para ello. Otra parte de MESO escribiría el bit magnético; en esta labor está trabajando la 'Universidad de California, Berkeley', pero nanoGUNE tiene también la misión de crear el dispositivo que integre las dos partes. El centro vasco dispone de tres años para demostrar que el dispositivo es viable y, si lo logran, «es muy probable que Intel apueste por su explotación -afirma Casanova-. En este caso, desde que se demuestra que la tecnología es factible hasta que se produce en masa para su consumo se suele tardar unos 10 años» lo que supone que, de lograrse el objetivo, los procesadores podrían incluir la lógica MESO a mediados de la década de los 30. No obstante, el científico apunta que Intel está investigando en paralelo otras tecnologías que sustituyan a la actual.

Los cálculos de Intel indican que la lógica MESO supondría un consumo energético entre 10 y 30 veces menos que la actual, informa el profesor Casanova, lo que es una cantidad considerable teniendo en cuenta que cada vez hay más información almacenada y procesada en todo el mundo. El informe «On Global Electricity Usage of Communication Technology: Trends to 2030» indica que a finales de la década que viene la demanda de electricidad para los ordenadores podría suponer el 20% del total.

El centro nanoGUNE tiene diez años de historia. Su director general, José María Pitarke, destaca que el acuerdo con Intel «representa un verdadero hito para nosotros. Es nuestro modelo. Llevar a cabo investigación de vanguardia para la industria del futuro colaborando con gigantes como Intel y, a poder ser, con empresas de nuestro entorno que quieran posicionarse a medio y largo plazo».

NanoGUNE está, dice su director general, «en la cresta de la ola en la producción y visibilidad científica» y pretende mantenerse en ese puesto con un grupo de doce investigadores principales y un centenar más como apoyo, «la mayoría de ellos predoctorales y posdoctorales en rotación», apunta Pitarke. En la lógica MESO, además del profesor Casanova trabajan tres investigadores posdoctorales (Van Tuong Pham, de Vietnam; WonYoung Choi, de Corea del Sur; y Diogo Vaz, de Portugal) y dos estudiantes de doctorado (Inge Groen, de Países Bajos; e Isabel Arango, de Colombia).

Amén de la investigación bajo contrato, el centro favorece la creación de empresas que utilizan los nuevos conocimientos como Graphenea, líder mundial en grafeno (un nanomaterial compuesto por una capa de un átomo de carbono de altura usado, entre otros, para fabricar microchips, transistores, placas solares o sensores médicos) con una cuota de mercado cercana al 30%. Pitarke informa de que actualmente «estamos trabajando en el desarrollo de dispositivos portables, basados en la nanotecnología, para la monitorizacíon de parámetros fisiológicos en tiempo real y para la monitorización in situ de la calidad de los alimentos». Todo utilizando la nanociencia que, afirma Pitarke, «cambiará nuestras vidas, sobre todo seguramente por su impacto en la medicina personalizada y la liberación controlada de fármacos», entre otras muchas aplicaciones; el director del centro concluye rotundo: «no hay sector que no pueda verse beneficiado por la nanotecnología».