El Grafeno podría sustituir al Silicio en 2024

El grafeno es un material que, según las investigaciones abiertas, revolucionará el mundo de la tecnología. La Ley de Moore está tocando techo y estamos llegando a puntos en los que una mayor miniaturización roza con inestabilidades del Silicio por lo que esta alotropía del carbono podría ser un sustituto o un complemento, según se mire, del material base de nuestra electrónica. Si no hace mucho hablábamos de una investigación que apuntaba al grafeno como complemento del Silicio para el desarrollo de memorias de alta capacidad, parece ser que todo esto podría tardar algo en llegar porque, según un experto, el grafeno no llegará a sustituir al Silicio hasta el año 2024.

James D. Meindl, responsable del centro de investigación de nanoelectrónica del Georgia Institute of Technology, cree que el grafeno no sustituirá al Silicio de los componentes y dispositivos comerciales hasta dentro de unos 12 años, es decir, hasta que no alcancemos un punto muerto en nuestros procesos de fabricación y no podamos miniaturizar más nuestros diseños. Si bien las investigaciones marchan a buen ritmo, el uso del grafeno implicaría cambios en los procesos de fabricación (y en los instrumentos utilizados) que tendrían que mejorarse sustancialmente.

Aplicando la Ley de Moore, 2024 será la fecha en la que la fabricación de dispositivos electrónicos no pueda dar más de sí y, por tanto, sea necesario un cambio. Posiblemente, esta fecha llegue justo en un momento en el que el manejo del grafeno sea posible a costes no muy altos y, sumando ambos hechos, ese sea el punto de inflexión ideal para cambiar el material base de nuestros circuitos. ¿Y por qué 2024? ¿Qué pasará ahí?

Según esta estimación, para el año 2024, la tecnología nos habrá llevado hasta los 7 nanómetros, punto en el que la velocidad, consumo y tamaño había llegado al mínimo posible utilizando el Silicio como base. Actualmente, los fabricantes están trabajando con tamaños de 22 nanómetros y se está trabajando en una reducción hasta los 15 nanómetros de anchura de los transistores, algo que alargará un poco más la vida de los procesos actuales de fabricación. De todas formas, el uso del grafeno, según comenta Meindl, también está limitado por el proceso de fabricación de éste. Realmente la explosión y, por tanto, su integración en la industria, llegará cuando seamos capaces de fabricar este material a gran escala.

Desde que se describiese su estructura en 1930 hasta la adopción de la palabra grafeno en 1994, este material se está convirtiendo en la esperanza de muchos investigadores dadas sus propiedades relativas a la conductividad térmica y eléctrica además de su resistencia y elasticidad, propiedades que podrían permitirnos un gran salto en el desarrollo de nuevos microprocesadores. Los transistores de grafeno podrían ser ideales, también, en la fabricación de MEMS y abrir la senda del desarrollo de dispositivos electromecánicos de tamaño nanométrico (NEMS).

Antes que veamos un procesador construido con grafeno, seguramente, pasemos por una fase en la que se utilicen ambos materiales, grafeno y Silicio, como las memorias flash de alta capacidad que estaba desarrollando Samsung, pero lo que sí que está claro es que la llegada del grafeno al mundo de la microelectrónica será un enorme salto tecnológico y nos permitirá obtener circuitos mucho más rápidos, con menor consumo y menor tamaño.

Año 2024, ¿se cumplirá esta predicción?