Nanoeskalako memoria-gailuak

Begien bistara, ezinezkoa da haiek ikustea, baina egon, hor daude. Nanoeskalako memoria-gailuez ari gara; oso-oso txikiak direla esanda, agian ez da ulertuko, baina milimetro bakarrean milioi bat nanometro bata bestearen atzetik daudela jakinda gerturatu gaitezke ulertzera. Gela zuri horretan egiten ari dira laginak. Toki aseptiko eta garbia erabiltzeak badu arrazoia. Hauts-izpi bat edo polen-ale bat mila aldiz handiagoak dira ekoizten ari diren gailuak baino.

Luis Hueso, CICnanoGUNE: Hauetako gailu baten neurria 10X10 nanometro zabal izan daiteke, eta nanometro bakoitzean, zer egongo dira, hiru atomo? Beraz, atomo-kantitate oso txiki bati buruz ari gara. Hori da nanoteknologiaren joko-zelaia; gailu hauek mugara eraman behar ditu, ia atomorik gabe gelditzeraino.

Horretan saiatzen dira hemen, Nanogunen. Ikerketa-lerroetako bat da, orain, informazioa gordetzeko gailu berriak diseinatu eta eraikitzea, ahalik eta txikienak, ahalik eta bizkorren eta eraginkorrenak.

Luis Hueso, CICnanoGUNE: Edonork du orain 8 megapixeleko kamera mugikorrean, 3 megabiteko argazkiak ateratzen dituena, eta bideoa grabatzen badu zer esanik ez. Garai batean ez zegoen horrelako arazorik;, hortaz, gai izan behar dugu sortzen dugun informazio guztia gordetzeko, modu azkar eta merkean, behar berriak sortu ahala erantzuna emateko.

Galdera berriak, erantzun berriak. Nanogunen garatzen ari den teknologiak orain hain ezaguna den flash sistema baztertzea ekar lezake. Guztiok poltsikoan ditugun USB gailuek modu elektrikoan gordetzen dute informazioa, transistorea oinarri hartuta. Sistema berriak resistive ram du izena, eta askoz ere sinpleagoa da.

Raúl Zazpe, CICnanoGUNE: Gailuen egitura bertikala sandwich baten modukoa da, bi metal eta, erdian, isolagailua; kasu honetan, hafnio oxidoa. Esan daiteke ogia metalak direla eta erdikoa, nocilla edo mortadela, gure materiala, ezaugarri bereziak dituena.

Raúl Zazpe ikerlaria horixe ari da egiaztatzen, informazioa benetan gorde daitekela gailu hauetan. Horretarako, potentzial elektriko bat ematen zaio, eta sandwicharen tarteko hafnio oxidoaren berezko erresistentzia aldatu egiten da.

Raúl Zazpe, CICnanoGUNE: Egiten duguna da, idazteko potentzial altua erabiliz, erresistentzia-egoera aldatu, berezkotik beste batera, eta, gero, irakurtzeko pultsu batzuekin —hauekin, hain zuzen—, egiaztatzen dugu zein den potentzial horri elkartutako erresistentzia-egoera.

Iñaki Leturia, Elhuyar Fundazioa: Alegia, zeroez eta batez ari gara.

Raúl Zazpe, CICnanoGUNE: Hori da. Zero, jatorrizko egoera, eta bat, potentzial elektrikoak eragindako egoera.

Hau da, potentziala erabiliz idatzi egiten da; irakurri ere, potentzialarekin, baina ahulagoa, informazioari kalterik ez egiteko. Eta korrontea kenduta ere, informazioak gailuan jarraitzen du; horregatik, memoria iraunkorra da. Nahi dugun arte: informazioa ezabatu nahi bada, alderantzizko potentziala ematen zaio, materiala berezko egoerara bueltatzeko.

Luis Hueso, CICnanoGUNE: Metodo elektrikoa da hau ere: kargak gorde eta askatuz, batak eta zeroak lortzen ditugu. Arkitektura ezin sinpleagoa dute gailu hauek.

Ezaugarriak aipatzekotan, aipa daiteke gailu hauek lehengai merkeekin egiten direla. Ez dute behar lur arraroen moduko elementurik. Aluminio eta titanio oxidoak dira erabilienak; materiak arruntak dira, baina, dituzten ezaugarriengatik, memoriak egiteko balio dutenak. Diseinu sinpleak informazioa 50 aldiz azkarrago grabatzeko aukera ematen du, eta energía gutxiago erabiliz, gainera.

Luis Hueso, CIC nanoGUNE: Arkitektura sinplearen beste abantaila bat zera da, ez dakigula oraindik noraino irits gaitezkeen tamaina murrizteko garaian. Hori garrantzitsua da, txip beretan informazio gehiago sar genezakeelako.

Eta horixe da gakoa. USBen datuak gordetzeko ahalmenak goia gertu du, eta, gainera, arazoak dituzte irakurtzeko eta idazteko abiadura-kontuetan. Disko magnetikoak ere ez dira erabat fidagarriak: askotan egiten dute huts, eta informazioa galdu. Begira, bestela: banku eta gobernuek zinta zaharretan gordetzen dute oraindik informaziorik garrantzitsuena. Sistema berriak arazo horietako asko konponduko lituzke.

Luis Hueso, CIC nanoGUNE: Denbora luzeagoz gordeko luke informazioa. Memoria-mota askok duten arazoazera da: zeroak edo batak grabatzen dituzu, eta 15 urte geroago hor egotea nahi duzu.

Hain ona izanik, enpresa handiak ere, hala nola Samsung edo HP, ari dira sistema honekin lanean, noski, eta prototipoak ere ikus genitzake laster merkatuan. Baina, nola egiten dira 20 nanometro lodi diren gailuak?

Estitxu Villamor, CIC nanoGUNE: Hemen egiten dena da, sandwich moduko horiek fabrikatu, metal-oxido-metal egitura horiek, eta fotolitografia bidez egiten da. Hori azkenean zera da: siliziozko substratu baten gainean erretxina jartzen da, eta pasatzen zaio argi ultramorea. Argi horrek erretvinaren propietateak aldatzen ditu, eta, azkenean, gelditzen da alde batzuetan erretxina eta besteetan hutsunea, eta gero hor eraikitzen dira, depositatu daitezke metala eta oxidoa, zuzenean substratuaren gainean.

Nanoteknologia etorkizuna da, baina baita oraina ere. Egunero erabiltzen ditugun tramankulu elektronikoek eskala nanometrikoan eraikitako elementu asko eta asko dituzte, hasi mugikorretatik eta telebistetara. Eta normal-normal onartzen ditugu… gehienok, hain gauza txikien beldur denik ere bada-eta.

Luis Hueso, CICnanoGUNE: Bai, gure burmuinean sartuko diren nanorobotei eta horrelakoei. Azkenenean, kontsumo-elektronika nano da, eta nano izatera zerk eraman gaituen ulertu behar dugu, nola menperatu ulertu eta azken 50 urteotan izan duen garapena etorkizunera eraman.