Química

Azul de prusia para el almacenamiento de informacion


(NC&T) Los autores de este estudio son del Instituto de Química Molecular y de los Materiales de Orsay (CNRS/Universidad de París XI) y del Laboratorio de Química Inorgánica y Materiales Moleculares (CNRS/Universidad de París VI).

En el campo de los ordenadores, la sociedad demanda que la capacidad de almacenar la información aumente exponencialmente. Se necesitan cantidades más grandes de información en volúmenes más pequeños y tan rápidamente como sea posible. El primer disco duro, el RAMAC, construido por IBM en 1954, pesaba una tonelada y almacenaba cinco megabytes. En los ordenadores portátiles de hoy y los lectores de MP3, los discos duros almacenan varios gigabytes y pesan sólo unos centenares, o incluso unas pocas decenas de gramos. Para continuar miniaturizando estos dispositivos, muchos químicos están fabricando nuevos materiales que pueden cambiar de un estado (0 = OFF, es decir apagado) a otro (1 = ON, es decir encendido) por efecto de un impulso externo (la variación de la temperatura, la presión, la luz, impulsos magnéticos o eléctricos), guardando en memoria el último estado en que se encontraban.

Los químicos de esta nueva investigación esperan de esta forma tener éxito en almacenar la información a una escala diminuta, del orden de algunos átomos. Están trabajando con el Azul de Prusia. Reemplazando algunos átomos de hierro con cobalto, transforman este pigmento conocido desde tiempos antiguos, en un compuesto que puede actuar como un interruptor. Al ser iluminado por una luz roja a baja temperatura, cambia de un estado no magnético (OFF) a un estado magnético (ON) de un modo que se mantiene estable con el paso del tiempo. Si se calienta, vuelve al estado OFF. Este cambio de estado se debe al traslado de un electrón del cobalto al hierro (y viceversa), por la absorción de luz o energía térmica.

Ahora, empleando radiación de sincrotón, los químicos han observado una modificación colectiva de la posición de los átomos en el espacio, inducida por el cambio de un electrón de un átomo a otro. Cuando el electrón va del átomo de hierro (el estado OFF) al átomo de cobalto (el estado ON) debido a la luz roja, los enlaces tridimensionales entre los átomos de cobalto, nitrógeno, carbono e hierro que inicialmente estaban torcidos, toman un trazado lineal. Esta modificación estructural es responsable de la existencia de este estado magnético y su estabilidad en el tiempo. Este conocimiento a escala atómica de los mecanismos asociados con la conmutación entre los estados ON/OFF es un primer paso esencial de los químicos para idear materiales que podrían usarse por la industria para almacenar la información en bits de sólo algunos átomos cada uno.


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