GALERIA Ť Miguel José Yacamán

Nanochips: la nueva generación de computadoras

Aun cuando pareciera ciencia ficción, el diseño de partículas que no se encuentran ni en estado líquido ni gaseoso, y que ordenadas en forma periódica actúan como un dispositivo electrónico, dará paso a las nuevas generaciones de computadoras. Ese es un proyecto en el que trabaja el doctor Miguel José Yacamán (México, 1946) junto con un grupo de colaboradores del Instituto Nacional de Investiga- ciones Nucleares (ININ), donde actualmente funge como director.

"Esos puntos cuánticos están en lo que se denomina el quinto estado de la materia, porque las propiedades de esas partículas son distintas a las de los átomos de las moléculas y los sólidos. Dichas partículas se usan industrialmente en muchas áreas como catálisis, cintas magnéticas y medicamentos. Particularmente, estamos interesados en la nueva generación de computadoras que con esa tecnología serán inimaginablemente más rápidas."

Los microchips tiene un tamaño característico de micras. En la siguiente generación se va a producir ese tipo de arreglos en medidas de nano (10^-9 metros). Así tendremos el mundo de la nanoelectrónica y la nanofotónica, que van a permitir un cambio cualitativo de lo que es la computación y electrónica.

El doctor Yacamán, físico de la Facultad de Ciencias de la UNAM, donde también obtuvo su doctorado, y que realizó estudios posdoctorales en la Universidad de Oxford y en el Centro de Investigación de la NASA, en California, trabaja en la elaboración de un nanochip, es decir, chips con base en nanopartículas arregladas en forma de un cristal que presentan las propiedades que uno desea.

"Esa es una aplicación básica de la mecánica cuántica, pues hasta ahora había tenido aplicaciones relativamente marginales. Sin embargo, las nanopartículas presentan efectos cuánticos notables que pueden ser utilizados industrialmente. Se trata de hacer que un electrón se transmita por efecto túnel de una partícula a otra, pues los electrones se trasmiten individualmente; entonces, la información es totalmente confiable y controlada, lo que dará un nuevo giro a la aplicación en la electrónica."

Otra de las aportaciones del doctor Yacamán es el desarrollo de nuevas técnicas de procesamiento de imágenes aplicadas a la microscopía de ultra-alta-resolución, con lo que se ha avanzado en el estudio de las interacciones de los electrones con la materia. Asimismo, ha contribuido al estudio de los materiales nanoestructurados con técnicas de microscopía electrónica avanzada, al igual que en el estudio de cuasicristales y la catálisis.

"Para lograr ese efecto, las partículas se unen a moléculas orgánicas que actúan como pegamento, por ejemplo el ADN, que es utilizado por otros grupos de investigadores en Estados Uni- dos. Nosotros también vamos a explorar su uso y algunas otras moléculas orgánicas, lo que acerca a la ciencia de los materiales con la biotecnología.

"Esas partículas son artificiales. Para fabricar los superátomos utilizamos la química de los coloides, que es básicamente la misma técnica que se utiliza para hacer geles comerciales. Hace- mos un coloide de oro, y lo que precipita son las partículas metálicas. Ese es un proyecto en el cual se mezclan la física, la química, las ciencias de materiales y la biología."

Uno de los avances que aún falta concluir, explica el investigador, es lograr las funciones mecánicas integradas al chip, ya que si se pudiera hacer una máquina de tamaño nano, ésta podría tener funciones muy específicas, por ejemplo, un chip que tenga cuatro partes: la electrónica, que es la nanocomputadora; la óptica, que va a soportar información de imágenes; la mecánica, y un sensor que identifique.

"Falta desarrollar los dispositivos en el ámbito nano. Para tal propósito, tratamos de entender cómo se producen las funciones mecánicas en las bacterias y los microorganismos para copiar los mecanismos que ya existen en la naturaleza en ese tamaño. Ello permitirá el diseño de nanochips que cumplan funciones terapéuticas. El chip podrá ser ingerido por un enfermo, dirigirse a una célula y administrar un fármaco o destruirla, por ejemplo, en el caso de células cancerosas."

Finalmente, el doctor Yacamán agrega: "Vivimos en una época en la que el desarrollo se mide por la tecnología que genera una sociedad. Si queremos que México sea un país fuerte e independiente, tenemos que dejar de ser mano de obra barata y tornarnos tecnológicamente competitivos, lo cual implica un gran esfuerzo nacional". (Mirna Servín)

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