MATEM?TICAS Cient¨ªficos espa?oles escriben el n¨²mero pi m¨¢s peque?o

En una imagen se ve el n¨²mero 3,14159265358979323846, es decir, el famoso n¨²mero pi con 20 decimales, grabado sobre una placa de silicio. S¨®lo que est¨¢ escrito en binario, en una sucesi¨®n de ceros y unos: los puntos corresponden a 1 y los no puntos a 0. En la imagen hay concretamente 72 ceros y unos embutidos en un cuadrado de 0,2 mil¨¦simas de mil¨ªmetro de lado: "El n¨²mero pi m¨¢s peque?o que se ha escrito", dice Ricardo Garc¨ªa, investigador del Centro Nacional de Microelectr¨®nica del CSIC, en Tres Cantos (Madrid), jefe del grupo autor del trabajo.

El pasado a?o Garc¨ªa invent¨® una nueva forma de grabar informaci¨®n en placas de silicio, orientada, como la mayor parte de los desarrollos de la microelectr¨®nica actual, a la fabricaci¨®n de chips m¨¢s peque?os. La principal aportaci¨®n de esta t¨¦cnica es que aprovecha las mol¨¦culas de agua que de forma natural est¨¢n en las superficies de silicio, para que sean ellas mismas las que oxiden el metal con la ayuda de un microscopio de fuerzas at¨®micas. Lo habitual hasta ahora es tratar de eliminar esta capa de mol¨¦culas de agua del silicio antes de empezar a grabar. "No es un gran avance, sino una demostraci¨®n de que la t¨¦cnica que hemos desarrollado funciona realmente", afirma Garc¨ªa.El n¨²mero pi m¨¢s peque?o se escribi¨® as¨ª: la punta del microscopio se acerca al silicio hasta que entre en contacto con la capa de mol¨¦culas de agua, con lo que se crea una especie de fin¨ªsima columna de agua entre ambos; luego se aplica un peque?o voltaje, que se transmite de la punta del microscopio al silicio precisamente por el agua, y que acaba oxidando al silicio y escribiendo as¨ª la informaci¨®n. Una de las ventajas de aprovechar las columnas de agua es que son muy finas, de manera que la superfice de silicio que se oxida es mucho m¨¢s peque?a que con las t¨¦cnicas convencionales de grabaci¨®n.

En la imagen, los unos y los puntos son silicio oxidado, mientras que los ceros, los no puntos, son silicio sin oxidar. Cada uno mide unas 20 millon¨¦simas de mil¨ªmetro. Est¨¢n apretados en el silicio con una densidad "unas cien veces mayor que los mejores dispositivos de almacenamiento actualmente en el mercado", afirma Garc¨ªa.

La t¨¦cnica -que el grupo del CNM no ha patentado y en la que ahora, dicen, trabaja tambi¨¦n un equipo del Instituto Tecnol¨®gico de Massachusetts- est¨¢, sin embargo, a¨²n lejos de ser comercializada. Una de las razones es el tiempo que requiere. En grabar el n¨²mero pi se tarda menos de un minuto, poco para un dispositivo de laboratorio pero a¨²n demasiado para lo que busca la industria.

Se tratar¨ªa adem¨¢s de dispositivos de almacenamiento de memoria pero de solo lectura, no ser¨ªa posible borrar y volver a reescribir. El grupo de Garc¨ªa (formado por Montserrat Calleja, Marta Tello y Fernando Garc¨ªa) trabaja ahora en sistemas que puedan adem¨¢s borrarse, hechos con transistores de un solo electr¨®n.

"Se trata de hacer una caja, una espece de corral, que contenga un solo electr¨®n. Con un voltaje t¨² puedes hacer que haya electrones en el corral o no, y as¨ª consigues que cuando haya electrones dentro la corriente no pueda pasar, pero cuando est¨¦ vac¨ªa s¨ª", explica Garc¨ªa. "Eso ya es un interruptor con el que expresar los ceros y unos binarios, los bits de informaci¨®n". Los transistores de un solo electr¨®n est¨¢n siendo desarrollados por varios grupos en todo el mundo; la aportaci¨®n del espa?ol ser¨ªa fabricar, con su t¨¦cnica de columnas de agua, el corral que confina al electr¨®n.