¿Qué es un nanotransistor?

Los transistores son los componentes fundamentales de la mayoría de los productos electrónicos, incluidas todas las computadoras y radios. Un nanotransistor es un transistor cuyas dimensiones se miden en nanómetros. Por ejemplo, un transistor con un diámetro de 300 nanómetros (billonésimas de metro) sería un nanotransistor. Los transistores se utilizan para conmutar y amplificar señales electrónicas. Cuando se combinan en millones y miles de millones, se pueden usar para crear sofisticados procesadores de información programables, más comúnmente conocidos como computadoras. Las empresas de informática y comunicaciones invierten cientos de millones de dólares en fondos de investigación cada año para desarrollar transistores más pequeños.

La miniaturización del transistor ha sido el sello distintivo de 50 años de progreso en computadoras más pequeñas. En una tendencia conocida como la ley de Moore, la cantidad de transistores que los ingenieros han podido colocar en un chip de tamaño fijo se ha duplicado cada 18 a 24 meses. Por lo tanto, toda la historia de la informática ha consistido en muchas docenas de duplicaciones. Sin embargo, desafortunadamente para la industria informática, esta tendencia no se puede mantener para siempre: el pequeño tamaño de los transistores actuales está comenzando a ir en contra de las leyes de la física.

Los esfuerzos para fabricar un nanotransistor más pequeño son un impulso para cumplir con la ley de Moore y proporcionar productos electrónicos mejores y más rápidos a los clientes. La fotolitografía convencional ofrece límites sobre cuán pequeño se puede fabricar un nanotransistor, por lo que se están intentando nuevos enfoques, incluido el uso de microbios y la deposición química lenta del vapor para sintetizar los componentes del transistor. El esfuerzo por fabricar nanotransistores está a la vanguardia de la nanotecnología.

En noviembre de 2001, los científicos de Bell Labs dieron un gran paso adelante en los esfuerzos hacia nanotransistores más pequeños con su fabricación de nanotransistores direccionables individualmente a escala de una molécula individual. Estos dispositivos son tan pequeños que unos 10 millones podrían caber en la cabeza de un alfiler. El desafío de crear electrodos pequeños para estos transistores se resolvió mediante el autoensamblaje: unir moléculas en una determinada mezcla que hace que se combinen y autoensamblen sin intervención directa del ingeniero. Desafortunadamente, este enfoque aún es experimental y aún no es viable para la fabricación en masa.

En enero de 2008, los científicos de la Universidad de Illinois hicieron otro hito en el desarrollo de nanotransistores, cuando construyeron una radio de nanotransistor cuyos componentes activos están hechos exclusivamente de nanotubos de carbono. Los nanotubos de carbono son materiales extremadamente flexibles con una resistencia y utilidad incomparables en electrónica.

Debido a que los nanotransistores son tan pequeños, su comportamiento no puede ser completamente descrito por las teorías actuales. Por lo tanto, se han realizado esfuerzos para desarrollar nuevas teorías que puedan aplicarse a la nanoescala.