Investigadores españoles han desarrollado un nuevo material, una aleación de cobre y níquel con forma de nanoesponja metálica, que puede reducir al mínimo el gasto energético de los dispositivos electrónicos, entre ellos los ordenadores y los teléfonos móviles.
En colaboración con el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), el material creado por los investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) es nanoporoso, con una estructura similar a la de una esponja pero con unos poros nanométricos, que permite manipular y registrar información con muy poco gasto energético.
Según el profesor del Departamento de Física de la UAB, Jordi Sort, que ha dirigido la investigación, «estas nanoesponjas pueden ser la base de nuevas memorias magnéticas en ordenadores o teléfonos móviles con mucha más eficiencia energética que las actuales».
Sort explicó que para registrar la información en las memorias magnéticas convencionales de los dispositivos electrónicos, los pequeños dominios magnéticos de los materiales actúan como imanes, que se orientan utilizando campos magnéticos.
Para generar estos campos hay que producir corrientes eléctricas, pero estas calientan el material y provocan gasto energético.
Así, prácticamente el 40 % de la energía eléctrica que llega a los ordenadores se disipa en forma de calor por este motivo.
En 2007, unos científicos franceses observaron que cuando los materiales magnéticos están dispuestos en capas ultra-delgadas, y si se aplica un voltaje, la cantidad de corriente y de gasto energético necesario para orientar los dominios magnéticos disminuía en un 4 %.
Ahora, el equipo dirigido por Jordi Sort ha buscado una solución basada en las propiedades magnéticas del nuevo material nanoporoso para incrementar esta superficie.
El desarrollo del nuevo material, que publica hoy la revista Advanced Functional Materials, consiste en capas nanoporosas de una aleación de cobre y níquel, organizadas de tal manera que en su interior forma superficies y agujeros similares a los del interior de una esponja, donde los poros tienen separaciones de tan sólo 5 o 10 nanómetros, lo que significa que en las paredes de los poros sólo hay lugar para unas decenas de átomos.
«Hay muchos investigadores aplicando los materiales nanoporosos en la mejora de procesos físico-químicos, como el desarrollo de nuevos sensores, pero nosotros hemos investigado qué pueden aportar estos materiales al electromagnetismo», señaló Sort.
«Los nanoporos en su interior ofrecen una gran cantidad de superficie. Con esta inmensa superficie concentrada en un espacio muy pequeño podemos aplicar el voltaje de una pila y disminuir enormemente la energía necesaria para orientar los dominios magnéticos y registrar los datos», detalló el físico.
Según Sort, «esto supone un nuevo paradigma para el ahorro energético en los ordenadores y en la computación y manipulación de datos magnéticos en general».
Los investigadores de la UAB han hecho los primeros prototipos de memorias magnéticas nanoporosas basadas en la aleación de cobre y níquel con resultados muy satisfactorios, ya que han conseguido reducir un 35% el gasto energético necesario para reorientar los dominios magnéticos y registrar datos.
«Implementar este material en las memorias de los ordenadores y dispositivos móviles tendría muchas ventajas, principalmente un ahorro económico directo en la facturación de consumo eléctrico de los ordenadores y un incremento considerable en la autonomía de los dispositivos móviles», concluyó Sort.
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