Desde su descubrimiento, los nanotubos de carbono nos han ofrecido inmensas posibilidades, desde detectores ultra-sensibles hasta chips de memoria ultra-rápidos. Sin embargo, encontrar la forma de incorporar estos nanomateriales a un sistema nanoelectrónico que funcione ha resultado ser mucho más difícil de lo que se esperaba. Hasta ahora.

Los investigadores de la University of California, en Berkeley, y de la Stanford University, han anunciado, por primera vez, la creación de un circuito integrado de silicio que incorpora con éxito en su diseño miles de nanotubos de carbono.

Jeffrey Bokor (UC Berkeley) y sus colegas creen que gracias a sus trabajos en este campo nos hallamos mucho más cerca de conseguir chips de memoria para ordenador que, utilizando nanotubos de carbono, podrán almacenar hasta 10.000 veces más datos que los actuales chips de silicio. También podrán diseñarse sensores capaces de detectar explosivos o agentes bioquímicos a nivel molecular.

Un nanotubo de carbono, cuyos átomos están dispuestos formando un cilindro, es decenas de miles de veces más delgado que un cabello humano, y a pesar de ello es muy fuerte. Tiene también propiedades eléctricas muy atractivas, incluyendo algunas que permiten utilizarlo para construir transistores de alto rendimiento.

Los ingenieros de UC Berkeley han colaborado con los de Stanford para desarrollar un circuito integrado que acelere de forma dramática el análisis de miles de nanotubos de carbono sintetizados. El objetivo es perfeccionar el proceso de hacer crecer nanotubos de manera que puedan ser creados con cualidades predecibles.

Dependiendo de su estructura molecular, un nanotubo de carbono puede ser metálico y capaz de conducir electricidad, o actuar como un semiconductor, con una conductividad que puede ser activada o desactivada. El actual proceso de síntesis, sin embargo, nos suministra una proporción de nanotubos metálicos y semiconductores impredecible.

El nuevo chip de silicio (RANT, o Random Access Nanotube Test) contiene una red de hilos de silicio e interruptores que forman un circuito. Los investigadores hacen crecer nanotubos de carbono sobre “islas” situadas en la plataforma, las cuales contienen el catalizador necesario para su síntesis. El resultado en un chip de silicio de 1 cm cuadrado con miles de nanotubos de carbono conectados al circuito. Abriendo y cerrando ciertos interruptores, es posible aislar el camino que lleva a un nanotubo individual. Y no sólo se puede señalar qué nanotubo responde al paso de la corriente eléctrica a través del sistema sino que además se puede decir si la conductividad puede conectarse o desconectarse. Si es posible cambiar la conductividad de un nanotubo, entonces sabremos que es semiconductor y no metálico. Sólo se necesitan 22 señales para probar más de 2.000 nanotubos.

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• UC Berkeley