El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) lidera dos proyectos ERC Proof of Concept del Consejo Europeo de Investigación orientados a comprobar la viabilidad tecnológica y el potencial de mercado de nuevos componentes electrónicos. Las iniciativas, dirigidas por María Nair López en el Instituto de Óptica (IO) y por Miguel Muñoz Rojo en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), buscan trasladar al ámbito aplicado resultados obtenidos en investigaciones previas.
El primero de los proyectos validará una nueva generación de memristores, dispositivos emergentes para el almacenamiento y el procesamiento de información, basados en un mecanismo de conmutación distinto al de las tecnologías convencionales. El segundo utilizará moduladores térmicos para desarrollar barreras destinadas a proteger electrónica sensible y sensores expuestos a variaciones de temperatura.
Proyectos ERC Proof of Concept para electrónica avanzada
El programa ERC Proof of Concept está dirigido a investigadores que ya cuentan con una financiación principal del Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés) y que pretenden demostrar la viabilidad y la capacidad de innovación de un resultado surgido de un trabajo anterior. Su objetivo es facilitar el paso de desarrollos científicos desde el laboratorio hacia posibles aplicaciones en el mercado.
María Nair López, investigadora del CSIC en el Instituto de Óptica, encabeza el proyecto centrado en memristores. Estos componentes deben su nombre a la combinación de memory y resistor, y se consideran una línea relevante para el desarrollo de memorias no volátiles y nuevos sistemas de computación. También podrían complementar o sustituir algunas funciones de los transistores en futuras generaciones de microchips.
La iniciativa procede de un proyecto ERC Starting Grant dirigido por la propia investigadora, inicialmente enfocado al desarrollo de células solares de alta eficiencia sobre sustratos de silicio. Durante ese trabajo, el equipo identificó nuevas propiedades de transporte electrónico en los materiales estudiados, lo que permitió diseñar y fabricar un dispositivo con comportamiento memristivo. Este tipo de dispositivo puede modificar y conservar su resistencia eléctrica en función del voltaje o la corriente aplicados con anterioridad.
La prueba prevista evaluará el funcionamiento de estos memristores y sus principales indicadores de calidad ante una eventual aplicación comercial. A diferencia de los memristores convencionales, basados en migración iónica y formación de filamentos conductores, los nuevos dispositivos son semiconductores con una respuesta volumétrica intrínseca. Este comportamiento se apoya en el transporte electrónico a través del volumen del material, de forma comparable al funcionamiento de transistores o diodos, y podría aportar ventajas en estabilidad, reproducibilidad y escalabilidad para su integración en tecnologías microelectrónicas.
Barreras térmicas para sensores y electrónica sensible
El segundo proyecto está liderado por Miguel Muñoz Rojo, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Su trabajo empleará moduladores térmicos desarrollados en el marco de un proyecto ERC Consolidator Grant para crear barreras térmicas dirigidas a proteger componentes de sensores y otros dispositivos sensibles sometidos a cambios de temperatura.
La necesidad de este tipo de protección se relaciona con la pérdida de sensibilidad que pueden sufrir ciertos dispositivos incluso ante fluctuaciones térmicas leves. El proyecto se orienta a una barrera ligera, integrable y duradera basada en un nuevo material patentado desarrollado en el laboratorio del investigador.
La propuesta se apoya en los MXene, materiales bidimensionales de grosor atómico, similares al grafeno, descubiertos en 2011. Estos materiales se consideran prometedores para distintas aplicaciones, entre ellas las baterías. En la escala en la que trabaja el proyecto presentan propiedades térmicas de interés y un comportamiento aislante destacado, que ahora se pretende aprovechar para fabricar las barreras térmicas.