Portugués 
Inglés 
Español 
5 min de lectura 
0 comentarios 
Material 1T-TaS₂ Alterna Entre Aislante e Conductor con Control Térmico Simple, Prometiendo Avance de Mil Veces en la Velocidad de los Ordenadores.
Investigadores de Northeastern University y Brown University alcanzaron un avance sin precedentes al manipular un material cuántico llamado 1T-TaS₂. Con una técnica simple de calentamiento y enfriamiento rápido, lograron controlar las propiedades eléctricas del material, alternando entre estados conductor e aislante.
El descubrimiento, publicado en Nature Physics, puede representar un salto de mil veces en la velocidad de los ordenadores actuales.
Habilitando el Cambio con Calor
El método utilizado es conocido como temple térmico.
-
Substituto de las empleadas domésticas: nuevo robot de iRobot llega con 30.000 Pa de succión, inteligencia artificial, spray caliente para manchas difíciles y sistema automático que lava y seca el paño solo.
-
Fim do diesel nos camiones en Brasil: nuevo combustible hecho de caña ya mueve 70 vehículos de Copersucar, reduce costos en hasta un 25%, puede sustituir 500 camiones y acelera la disputa entre Scania y JAC Motors en el transporte pesado brasileño.
-
Elon Musk se enfocó en Brasil y bajó nuevamente el precio de Starlink, su internet: la empresa libera 2 kits Mini por R$ 499, ofrece un 15% de descuento mensual, envío gratis y promete velocidades superiores a 400 Mbps en el país.
-
La vitamina B2 recomendada diariamente para mantener la salud puede estar fortaleciendo células cancerosas, y los científicos descubrieron que la riboflavina ayuda a los tumores a escapar de un mecanismo natural de autodestrucción utilizado por el cuerpo para combatir el cáncer.
En él, el material se calienta y enfría rápidamente, como si fuera vidrio caliente sumergido en agua fría. Este proceso estabiliza una nueva fase de la materia, hasta entonces difícil de mantener.
La fase en cuestión combina dos características opuestas del 1T-TaS₂: un estado metálico oculto y su equivalente aislante.
Esta combinación crea un material híbrido, donde conductividad y aislamiento coexisten.
Lo más sorprendente es que este nuevo estado permanece estable durante meses, incluso después del enfriamiento, sin necesidad de pulsos de láser o descargas eléctricas.
Conductor e Aislante al Mismo Tiempo
El 1T-TaS₂ es conocido por sus fases electrónicas ordenadas, llamadas olas de densidad de carga (CDW). Dependiendo de la temperatura, estas fases hacen que el material se comporte como metal o aislante.
Desde hace años, los científicos intentan entender y controlar un estado metálico «oculto» que surge brevemente cuando el material es golpeado por un pulso de láser muy rápido.
Este estado duraba solo micros egundos y requería temperaturas extremadamente bajas. Ahora, por primera vez, ha sido estabilizado con un simple ajuste térmico.
La Técnica del Enfriamiento Rápido
El proceso de “temple térmico” consistió en enfriar el material a una tasa de 120 kelvins por segundo.
Si el enfriamiento fuera más lento, el material permanecía en su estado aislante común. Pero cuando alcanzaba esta velocidad ideal, pasaba a la fase mixta deseada.
Esta nueva fase fue confirmada mediante una técnica de difracción de rayos X de alta resolución en el Cornell High Energy Synchrotron Source.
Los resultados mostraron patrones distintos de arreglos atómicos y de comportamiento eléctrico, reforzando la presencia de los dos estados al mismo tiempo.
Temperatura Más Práctica para Aplicaciones
La fase mixta logró mantenerse estable hasta -73 °C (o 210 kelvins). A pesar de seguir siendo una temperatura baja, es mucho más accesible que las requeridas por métodos anteriores. Esto abre posibilidades reales para aplicaciones tecnológicas futuras.
Transistores, que son la base de los ordenadores modernos, dependen de materiales que alternan entre conductor e aislante. El silicio, utilizado actualmente, ya está alcanzando sus límites físicos. Materiales como el 1T-TaS₂ pueden representar el siguiente paso.
Más Rápido que Todo — Hasta el Silicio
“Los procesadores trabajan en gigahercios actualmente. La velocidad de cambio que esto permitiría nos llevaría a terahercios”, afirmó Alberto de la Torre, físico de Northeastern y principal autor del estudio.
Este cambio de escala representa mil veces más velocidad de lo que el silicio puede ofrecer.
Además, el cambio de estado puede ser activado por la luz — el mensajero más rápido conocido. “No hay nada más rápido que la luz”, dijo Fiete, uno de los coautores.
“Y estamos usando la luz para controlar las propiedades de los materiales esencialmente a la velocidad más rápida posible permitida por la física.”
¿A Dónde Puede LLevarnos Esto?
Con la estabilización de esta fase mixta, se abre un nuevo campo de posibilidades. Los investigadores pretenden explorar técnicas aún más precisas para manipular los dominios de 1T-TaS₂.
Esto incluye diseñar circuitos y dispositivos con este nuevo material que opera entre los dos extremos: conducción e aislamiento.
“Estamos en un punto en que, para lograr mejoras sorprendentes en el almacenamiento de información o en la velocidad de operación, necesitamos un nuevo paradigma”, declaró Fiete.
El estudio señala que este paradigma puede estar en el control térmico de materiales cuánticos — un camino prometedor, sin la necesidad de herramientas caras e inestables como láseres ultrarrápidos.
Los Ordenadores del Futuro Comienzan Aquí
Lo más importante de la investigación es que, con un simple cambio de temperatura, fue posible reconfigurar el “paisaje de energía libre” del material.
Esto significa alterar el comportamiento fundamental del 1T-TaS₂ sin usar técnicas invasivas o complejas.
Antes, el estado metálico oculto era solo una curiosidad científica, visible por instantes en ambientes extremos.
Ahora, puede mantenerse por un tiempo indefinido y en condiciones menos rigurosas. Esto abre puertas para que la electrónica basada en este material se vuelva viable, quizás hasta común.
La investigación mostró que es posible dar un salto significativo en la electrónica utilizando algo tan simple como calor y frío.
La fase mixta del 1T-TaS₂, ahora estabilizada durante meses, representa un avance hacia ordenadores más rápidos, más pequeños y mucho más eficientes.
El estado antes considerado inalcanzable, hoy puede ser observado y controlado. Y, en el futuro, podría ser la base de las nuevas tecnologías que reemplazarán al silicio.
¡Sé la primera persona en reaccionar!