MEMICONDUCTOR: EL NUEVO ELEMENTO DE CIRCUITO DESCUBIERTO POR INVESTIGADORES DE LA UNIVERSIDAD DE TEXAS

La realización física del tercer componente “mem” permite a los diseñadores acceder a nuevos elementos para la próxima generación de electrónica.


Investigadores de Texas A&M han demostrado recientemente la “meminductancia”, constituye la base de un nuevo elemento de circuito: el meminductor, este hallazgo supone un gran salto en la comunidad científica.

Un elemento de circuito es un componente eléctrico utilizado para ayudar a dirigir y controlar el flujo de electricidad a través de un circuito eléctrico. Los tres clásicos son la resistencia, el condensador y el inductor. En los últimos 15 años se han descubierto otros dos elementos de circuito, el memristor y el memocondensador. Estos nuevos elementos de circuito se conocen como las versiones mem- de sus homólogos clásicos, y sus propiedades de corriente y tensión dependen de valores anteriores de corriente o tensión en el tiempo, como una memoria.

Las variaciones “mem” de los elementos de circuito básicos, aunque no sean comunes han demostrado una utilidad considerable en aplicaciones informáticas y de IA/ML (inteligencia artificial y machine learning). Podría decirse que el memristor es el más común hoy en día debido a su descubrimiento más temprano (2008 frente a 2019 para los memcondensadores). Pero a medida que se sepa más sobre estos componentes, su utilidad puede crecer exponencialmente.

El prefijo “mem” indica que un elemento de circuito incorpora alguna forma de memoria. Y aunque la memoria no es de acceso aleatorio ni de sólo lectura, permite aprovechar propiedades únicas en aplicaciones emergentes.

En términos sencillos, los dispositivos “mem” presentan características (resistencia, capacitancia, inductancia) que pueden cambiar en función de su estado anterior. De este modo, el elemento tiene “memoria”, lo que lo diferencia de los dispositivos no “mem”, que son independientes de los estados anteriores.

Aunque hace tiempo que se teoriza sobre el meminductor, antes de los recientes descubrimientos del grupo de Texas A&M aún no se había observado una prueba definitiva de la existencia de un verdadero dispositivo de dos terminales. Esto se debe a que la resistencia en serie oculta las propiedades meminductoras, especialmente a bajas frecuencias, cuando el efecto deseado es mayor.

Para anular los efectos de la resistencia en serie, el grupo adoptó una técnica inteligente que sustraía los efectos de la resistencia en serie en el funcionamiento del dispositivo para aislar los efectos de la meminductancia. Como la resistencia puede medirse fácilmente y, en el mejor de los casos, no cambia con la frecuencia, la tarea de localizar la meminductancia resulta casi trivial.

Para crear un meminductor experimental, el grupo de Texas A&M necesitaba un mecanismo que pudiera modificar pasivamente la inductancia en relación con la corriente aplicada. El equipo colocó una bobina enrollada en aire sobre una varilla que contenía parcialmente un material ferromagnético entre dos imanes.

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