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View Full Version : La spintronica, los diamantes y su computadora



Raramuri
26-09-07, 10:18 PM
Por Marcos Barraza Urquidi

Hay ciertos elementos que adquieren el carácter de estrellas de moda, el hidrógeno, como combustible, el cobalto como vitamina, el nitrógeno para las proteínas, el oro en la economía, en la electrónica, como en el caso de la cenicienta, un elemento muy abundante repentinamente llega al estrellato, el Silicio, tan abundante como la arena.

A un desocupado se le ocurrió juntar silicio puro con algunas impurezas positivas con otra placa de silicio con impurezas negativas y cual sería su sorpresa al ver que la electricidad solamente fluía en una dirección nacía lo que los electrónicos conocen como diòdos, muy útiles ya que la transforma corriente alterna en corriente directa, la corriente alterna o CA es más barata producirla y transformarla y la corriente directa tiene muchas ventajas entre ellas el poderse acumular.



Luego vino otro ocurrente que junto ahora 3 capas de silicio una con impurezas positivas, la de en medio con impurezas negativas y la del otro extremo positivas, esto permitía que con un pequeño voltaje en la capa intermedia se controlara el flujo de la corriente entre las dos capas externas, las aplicaciones vinieron en cascada, radiorreceptores, televisiones, radiotransmisores etcétera.

Nacía la era de la electrónica transformando la vida diaria, los sistemas de trabajo, las comunicaciones y el astro era el silicio, pero no paró ahí, siguieron conectando decenas de junturas y luego miles, después cientos de miles, hasta legar actualmente a juntar centenas de millones de junturas en el área equivalente a la de la uña de su pulgar, si leyó usted bien, ciento millones de junturas en menos de una pulgada y si no lo cree Usted desbarate el microprocesador de su computadora, consígase un buen microscopio y empiece a contarlos.

Pero el silicio no solo era el astro de la electrónica y la computación, si Usted va y le quita el libro de química a su hermano que va en la secundaria o a su hijo si es el caso, verá en la tabla periódica que el Silicio y el Carbón están juntos en la columna A IV tiene en su última orbita cuatro electrones lo cual le permite combinarse de forma muy semejante, otro ocurrente se planteó la hipótesis de cambiar los átomos de Carbón por átomos de Silicio para darle resistencia a los compuestos anteriormente de carbón y !OH! Funcionó, los compuestos eran más resistentes y tenían mejores características que los de carbón, nacían lo silicones, aceites especiales muy resistentes a la temperatura, la fricción y más durables.

Este hallazgo generó en los escritores de ciencia-ficción una gran cantidad de literatura donde lograban vida basada en el silicio, seres más fuertes y resistentes que podían vivir en los lugres más inhóspitos.

Pero en la ciencia y tecnología nada es para siempre el carbono esta de regreso y en su forma más aristócrata el diamante.

Por allá del 2002 en este mismo medio le platicaba el nacimiento de la spintrònica, ¿la spinque? Se trataba de usar el spin o giro de los electrones para almacenar información, giro a la derecha 1, giro a la izquierda 0 y listo, en lugar de usar varios transistores para hacer un flip-flop se usaba un electrón, esto resultaba reducir el espacio de almacenamiento de información algunas millones de veces.

Los dispositivos planteados en aquel año se explicaban parte con la electrónica tradicional y parte con física quántica y los experimentos requerían materiales con temperaturas muy bajas, pero se pensaba que en el futuro se podrían encontrar elementos y tecnologías para que funcionaran a temperatura ambiente y parece ser que el material es el diamante.

El diamante aparte de ser un adorno en damas adineradas es la sustancia más dura que existe, también es la sustancia que conduce mejor el calor, por si fuera poco su índice de refractancia es de 2.4 muy alto, el del vidrio es de 1.5 par que usted se dé una mejor idea, el diamante puro es aislante, no conduce la electricidad, pero si le agrega impurezas como al silicio resulta semiconductor, además es transparente a la luz ultravioleta pero lo mas importante para este tema es que las impurezas del diamante pueden conservar el estado de su spin (el giro de sus electrones) por un largo tiempo a la temperatura ambiente.

Pero en la vida diaria ¿cómo nos puede ayudar esto? La primera aplicación, un poco rudimentaria para todo lo que promete la spintronica fue la cabeza lectora de disco duro usa un efecto spintronico llamado magnetorresistencia que permite “leer” campos magnéticos microscópicos, lo que ha permitido discos más pequeños, pero lo mejor que acaba de aparecer como producto comercial son las MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) Memorias que no se borran al fallar la energía eléctrica, de muy alta velocidad y muy poco espacio, lo cual le permitirá trabajar sus programas sin necesidad de ir al disco duro y apagar su computadora y regresar en donde se había quedado, adiós banderitas de Microsoft, pero lo fabuloso es que la memoria ahora podrá ir dentro del microprocesador y eso es una maravilla porque cuando Usted compra una computadora y le dicen que corre a 2.1 gigabyte, le están tomando el pelo, ya que el que corre a esa velocidad es la CPU internamente pero cuando lee la memoria tiene que usar el bus de su tarjeta madre y ahí la velocidad cae dramáticamente y cuando va al disco duro los gigas se vuelven kilos, así que cuando vaya a comprar una computadora fíjese mas en la velocidad de la tarjeta madre y en la del disco que en la del CPU.

Finalmente la spintronica nos dará la computadora instantánea.

Y en México ¿cuándo le entraremos a eso de la investigación?

“pos pa que” si cuando reconozcan al peje el gobierno nos va a mantener a todos, “gûeno” nomás a los “progresitos” porque los ricachones ya los ha mantenido mucho.

aereo
26-09-07, 10:35 PM
“pos pa que” si cuando reconozcan al peje el gobierno nos va a mantener a todos, “gûeno” nomás a los “progresitos” porque los ricachones ya los ha mantenido mucho.

todo tu post iba bien - de hecho, iba conganas - hasta que saliste con esa pendejada...

el atraso tecnologico y en investigacion cientifica del pais no es culpa exclusiva del PRD. Es culpa del gobierno en general del pais, no veo al PAN, ni al PRI abogando por impulsar la investigacion cientifica y el desarrollo tecnologico... no, claro que no... un partido se concentra en namas robar dinero y el otro se dedica nomas a decirle a la gente que es lo moral y que es lo inmoral... (como si importara en algo que los gays pudieran casarse o que la gente moribunda pueda decidir darle fin a su sufrimiento... y esto va para ambos lados del debate)...

mucha lucha por el desarrollo tecnologico... :roll:

En mi opinion, es en lo que se deberia enfocar mas, y tomando en cuenta que Mexico es un pais con una poblacion relativamente joven (en promedio) con los demas paises avanzados, pos que mejor oportunidad para asi tener un verdadero progreso tecnologico y economico que es lo que tanta falta le hace al pais.

sibernako
26-09-07, 11:12 PM
todo tu post iba bien - de hecho, iba conganas - hasta que saliste con esa pendejada...

eich

restor
26-09-07, 11:13 PM
Don Barraza...

... en serio que se le van las grandes por las chicas...

... y no es albur.

En fin.

Saludos.

n3p
26-09-07, 11:57 PM
Muy interesante.

Lucas Gavilán
27-09-07, 08:57 AM
Don Barraza...

... en serio que se le van las grandes por las chicas...

... y no es albur...

Se le van todas :D

Doctor_Jeep
27-09-07, 09:05 AM
Pero creo que ya hay clusters de memoria flash, en lugar de discos duros ... y ¿cuanto cuesta esta nueva tecnológia?

n3p
27-09-07, 05:18 PM
Como toda tecnología nueva debe ser cara.

Pero los diamantes se pueden fabricar, de hecho ya se hacen diamantes para usos industriales. Y fabricarlo de manera masiva debe abaratar los costos.

Y me suena a que se requeren pequeñas cantidades en cada PC.

Ya no recuerdo donde lo vi. Pero era el diseño de la PC que proyectaban para dentro de unas pocas décadas. Era el implante de un chip conectado directamente al cerebro y con una pelicula de LCD dentro del ojo. de modo que si la apagas es transparente. Pero si la enfocas ves nitidamente y si ves a lo lejos no te obstruye la visión. Juegan con las capacidades del ojo y las extienden.

n3p
27-09-07, 05:21 PM
Por cierto, los discos basados en memoria estática, existieron e incluso fueron moda algunas semanas. Cuando sus contrapartes magnéticas rondaban los 5, 10 y 20 MB. Eso fue más o menos por el 1987.

Pedro Navajas
27-09-07, 10:29 PM
Por cierto, los discos basados en memoria estática, existieron e incluso fueron moda algunas semanas. Cuando sus contrapartes magnéticas rondaban los 5, 10 y 20 MB. Eso fue más o menos por el 1987.


la verdad en 1987 la computación era una de las miles de cosas que me valían madre... (de hecho creo que en 1987 todo me valía madres)...

pero me cuesta trabajo creerte porque en 1992, cuando me inicie en las computadoras, la memoria ram era mucho mucho más cara que los discos duros...

y según entiendo eso fue siempre así... ¿no la fecha con formato mm/dd/aa y que tanta alarma causo en el 2ky, era por lo caro de la memoria ram????

Por otro lado, en aquel entonces se hacía mucho enfasis en que al apagar la máquina la memoria ram se borraba... ¿como podría ser un disco duro de ram?...

¿porque si actualmente la memoria ram es tan barata no se usan discos duros sólidos?...

Editado:

Veo que dices memoria estática... seguro hablas de algo que desconozco... ¿cuál era el principio?

Pedro Navajas
27-09-07, 10:49 PM
Marcos:

¿estas seguro que en México no se hace investigación?...

ya nos conocemos de años atrás y sé que me vas a responder una serie de anecdotas de cuando eras universitario y los rabanitos que dizque investigaban y que solo esperan apoyo de pai gobierno bla, bla, blá...

¡Por favor! ahorrémosnos a nosotros y al foro esa discusión... (muchos foristas ya se han quejado del eterno tema: "UNAM o no UNAM"...)

Los tiempos cambian ¿sabes?...

la investigación ha salido de la UNAM que hoy en día no hace ni el 40% del total nacional..,

Incluso otro 40% de la investigación nancional ya se hace fuera del DF...

y aún dentro de la UNAM las cosas cambian... te sorprenderia saber lo mucho que han cambiado...

y claro, diras: "pues no han cambiado mucho si esas investigaciones no se traducen en desarrollos tecnológicos que promueban la competitividad del país y sus empresas bla, bla, blá..."

¿me equivoco?... ¿mucho?...

En todo caso el punto que quiero discutir contigo es:

¿Es lógico pedirle al empresario que se ponga una bata y se meta al laboratorio?... claro que no...

¿Es lógico pedirle al empresario que vaya y se meta a los institutos de investigacióna a ver que se les ofrece o que tienen para él?...

Claro que no... tampoco es lógico pedirle al investigador que cuelgue la bata, apague los equipos (o se los encarge al achichincle) y se vaya a tocar puertas en la industria...

Aunque no lo creas, el tiempo del investigador es más escaso que el tiempo del empresario... (esto podría ser una cuestión se apreciación... si no conoces el ambiente en que se desarrolla un investigador que quiere darle a su familia una vida digna...)

¿te parece lógico que se culpe al investigador de no vincular su investigación con la industria?...

Claro, la responsabilidad no es de uno ni del otro... ¿de quien es?...

Creo que pierdo mi tiempo... eres mi cuate, pero bien sé que para ti los investigadores son unos come-cuando-hay, unos lambiscones, unos mantenidos del gobierno... unos ineptos...

En fin, gusto saludarte...

Pedro Navajas
27-09-07, 11:06 PM
Marcos,

se me hace que soy más necio que tu... ya me estaba acostando y me regrese a ponerte este ejercicio mental:

Mira:

Cuando tu eras universitario, el salario de un investigador de tiempo completo de la UNAM, ¿donde se ubicaba en la escala se salarios dentro de la iniciativa privada?...

por otro lado: hoy en día ¿tienes idea donde se ubica el salario base de un investigador de la UNAM dentro de la escala de salarios de la iniciativa privada?...

Si tienes idea de la respuesta de ambas preguntas estarás de acuerdo que el cambio ha sido brutal...

la magía está en que hoy en día nadie que se atreva a llamarse a sí mismo investigador vive de su salario base...

Un buen investigador, digamos en sus 50's, con laboratorio equipado propio, ayudantes, etc, debe de ganar al menos 6 o 7 veces su salario base...

Y un investigador nacional emérito (no hay más de 50 de ellos en el país y en todas las áreas de las ciencias, desde las más duras hasta las humanidades, pasando por las ingenierías) puede llegar a multiplicar por 20 o 25 su salario base...

la magía de los estimulos, mejor conocidos como los pilones...

Las preguntas más importantes de todas, puesto que cuando eras universitario no existían los pilones, son estas:

¿tienes idea en base a que se ganan los pilones?...

¿porque muy pocas industrias le entran a repartir pilones?...

n3p
27-09-07, 11:49 PM
la verdad en 1987 la computación era una de las miles de cosas que me valían madre... (de hecho creo que en 1987 todo me valía madres)...

pero me cuesta trabajo creerte porque en 1992, cuando me inicie en las computadoras, la memoria ram era mucho mucho más cara que los discos duros...

y según entiendo eso fue siempre así... ¿no la fecha con formato mm/dd/aa y que tanta alarma causo en el 2ky, era por lo caro de la memoria ram????

Por otro lado, en aquel entonces se hacía mucho enfasis en que al apagar la máquina la memoria ram se borraba... ¿como podría ser un disco duro de ram?...

¿porque si actualmente la memoria ram es tan barata no se usan discos duros sólidos?...

Editado:

Veo que dices memoria estática... seguro hablas de algo que desconozco... ¿cuál era el principio?

Existe muchos tipos de memorias.

Han existido muchas tecnologias de memoria, a principios de los 80's estaban si recuerdo bien las volátiles de 4Kb. Esas requieren un circuito de "refresco" (refresh) porque si no les pasas un corriente cada X cantidad de tiempo se borran. Esa cantidad de tiempo era del orden de ms (mili-segundos).

Pero desde mucho antes ha existido la memoria estática (no-volátil), usada en mainframes y cuya tecnologia no requiere el refresh y ni siquiera corriente. Pues apagar la máquina y cuando la enciendes la memoria sigue ahí. Pero tenian grandes desventajas con respecto a las volatiles.

1) Alto costo (muy caras en comparación con la otra memoria)
2) Muy baja densidad en comparación con las otras. O sea podias almacenar muy poco por unidad de área en comparación de las volatiles.

El punto es que en algún momento del tiempo a alquién se le ocurrió salir al mercado con tarjetas de memoria estática que funcionaban como RAM-DISK. Tenian la ventaja de que eran mucho más rápidas que los discos de la época que tenian tiempos de acceso de medio segundo tal vez. Entonces sentias que todo funcionaba más rápido y sin partes mecánicas que hicieran ruido. Además de reducirse el peso. Los discos eran muy pesados.

Tuvo poca aceptación entre las masas, pero estaba enfocado a clientes especiales. Que enconraban útil esa funcionalidad.

Al final se impuso la tecnologia magnética, ya que se ha ido duplicado la capacidad de almacenamiento cada 2 años.

Hoy regresan los RAM-DISK.

***

El formato de fechas en MS-DOS estaba sujeto al país que configuraras, en el archivo config.sys en base a eso te presentaba los formatos de fecha y hora. Localizing.

n3p
27-09-07, 11:56 PM
Aquí hay más.

http://en.wikipedia.org/wiki/Ram_disk

Hardware RAM disks

Hardware RAM disks are also known as ramdrives, and are a type of solid state drive. Newer models carry lithium-ion batteries as backup in case of a power outage or transfer to another computer.

RAM disks were popular as boot media in the 1980s, when hard drives were expensive, floppy drives were slow, and a few systems, such as the Amiga series and the Apple IIgs, supported booting from a RAM disk. At the cost of some main memory, the system could be soft-rebooted and be back in the operating system in mere seconds instead of minutes. Some systems had battery-backed RAM disks so their contents could persist when the system is shut down.

Ahuizotl
28-09-07, 04:01 PM
¿porque si actualmente la memoria ram es tan barata no se usan discos duros sólidos?...

Editado:

Veo que dices memoria estática... seguro hablas de algo que desconozco... ¿cuál era el principio?

RAM estática es la que mantiene por sí sóla los datos sin necesidad de darle refreash.

RAM dinámica o DRAM sólo mantiene los datos mientras se le de refreash cada x milisegundos. (El refreash es una especie de lectura a toda la memoria) si no se le da refreash se pierden los datos.

Tanto la RAM dinámica como la RAM estática requieren de fuente de poder para mantener los datos.

También están las memorias ROM, PROM, EPROM y otras variantes que mantienen los datos sin fuente de poder y sin refreash. Algunas son no borrables y otras borrables con ciertas limitantes. Se usan actualmente para almacenar el BIOS de la PC.

Actualmente se utilizan memorias SDRAM (una variante de las RAM dinámicas)en las PCs porque son grandes y baratas (siguen requiriendo la función de refreash).

Lo nuevo son las memorias FLASH que todos usamos y que mantienen los datos sin necesidad de refreash ni fuente de poder. Ya están saliendo los primeros discos duros de memoria Flash.


Y respecto a lo que dice mp3, ni siquiera a principios de los 90s era posible hacer gran cosa con la RAM estática. Yo compré 4 módulos de 4KB (kilobytes) para un proyecto escolar y salieron muy caros. Y en ese tiempo ya existían los disketes de 1.44 Mb.

Beto
30-09-07, 12:25 PM
Excelente articulo Marcos.

Pesima conclusiòn.