Ibercivis

Computación Voluntaria

Motivación tecnológica

Desde hace años, estamos presenciando una creciente miniaturización en los dispositivos electrónicos de uso doméstico. Dicha reducción de tamaño ha sido posible gracias a la correspondiente reducción de las componentes que forman parte de los circuitos y elementos internos de los mismos. Así, mientras que los primeros transistores tenían un tamaño de varios centímetros, los transistores modernos no exceden magnitudes de unos pocos milímetros. Estos avances han sido posibles gracias a la mejora en las técnicas de fabricación y manipulación de materiales semiconductores. Dentro de la comunidad científica, hoy se piensa en dar un salto cualitativo en el proceso de miniaturización, mediante la utilización de cables y componentes que contengan sólo unas pocas partículas dentro del material para fabricar dispositivos de escala nano o micrométrica.

En la imagen: Transistores y semiconductores

Desafíos de la Física teórica

Desde la ciencia básica, este campo ofrece escenarios interesantísimos, debido a que en escalas tan pequeñas, el comportamiento de las partículas está regido por las leyes de la Mecánica Cuántica. De esta manera, en estos pequeños cables y dispositivos, los electrones que transportan las corrientes ponen de manifiesto algunas características espectaculares de la naturaleza cuántica. En particular, como consecuencia de la dualidad partícula-onda, los electrones pueden presentar efectos de interferencias en su movimiento, similares a las que presenta la luz.

En la imagen : Interferencia cuántica de dos fuentes

El desafío desde la ciencia de los materiales implica el mejoramiento de técnicas tales como la nanolitografía, que permite grabar circuitos de pequeña escala sobre sustratos semiconductores, las de ruptura de junturas, que permite fabricar contactos de escala atómica y la fabricación, manipulación y ensamblado confiable de nuevos materiales como el grafeno, los nanotubos de carbono, y los superconductores.

Desde la Física Teórica, se intenta comprender mediante modelos el funcionamiento de los nuevos materiales y dispositivos bajo condiciones de interés.

En la imagen : Dispositivo semiconductor nanométrico.

El objetivo de cuanticables es el de analizar en qué grado afectan los defectos que contienen los materiales en la capacidad que tiene un cable cuántico para conducir la corriente. Para tal fin, investigadores de la Universidad de Buenos Aires desarrollan un modelo teórico que simula el cable cuántico, las impurezas y los electrodos a los que se conecta el cable cuántico. Estudian en este marco el comportamiento de la corriente que se genera a través del cable cuando se le aplica un voltaje externo y se centran en entender el rol de las impurezas, ya que este ingrediente siempre está presente en los materiales reales.

En la imagen : Cable cuántico