Noticias de la ciencia: Se vienen los nanolásers

Científicos en Estados Unidos presentaron recientemente el láser más pequeño que opera a temperatura ambiente, y que podría ser muy útil en ámbitos como las telecomunicaciones.
Este rayo de luz diminuto es más eficiente que los rayos láser hasta ahora desarrollados, afirman los científicos, y mide sólo una quinceava parte de éllos.
El descubrimiento, publicado en la revistaNature, podría ayudar a desarrollar computadoras más rápidas o las computadoras ópticas del futuro.

Rayos diminutos
Los rayos láser están presentes en nuestra vida diaria más de lo que pensamos, desde los escaners que se usan para cobrar en los supermercados a lo reproductores de CD y DVD. Durante años se ha estado investigando el modo de producir generadores de láser más pequeños.
La principal aplicación que podría tener un generador de este tipo sería en ramas como la computación y las telecomunicaciones, ya que los rayos láser pueden, en principio, transportar grandes cantidades de información mucho más rápido que los tradicionales semiconductores electrónicos.

En los últimos años, los estudios para lograr un láser más fino se han centrado en confinarlos en minúsculas cajas hechas de metal.
Sin embargo, a tan diminuta escala, gran parte de la energía que se invierte en generar el rayo láser, así como la luz que resulta de éste, se malgasta.
Como resultado, el umbral de energía necesario para emitir un rayo tan pequeño es tan alto que hace que este tipo de láser sea poco práctico.

Cilindros co-axiales
Mercedeh Khajavikhan, autora del estudio, explicó que el truco desarrollado por un grupo de científicos de la Universidad de California fue utilizar un cilindro en lugar de una caja, dispuesto de forma co-axial.
"Mucha gente conoce los cables co-axiales que transportan señales a los televisores de nuestros hogares", dijo Khajavikhan a la BBC.
"Lo que no deben saber es que estas estructuras co-axiales pueden soportar un rayo láser, no importa cuán pequeño sea su tamaño".

Fáciles de generar
Khajavikhan y un equipo de colegas del departamento de ingeniería eléctrica y computacional, generaron una serie de rayos láser -de menos de un micrón de diámetro(*)- con una varilla de metal en su centro rodeado por materiales semiconductores.
(*) Un micrón es la milésima parte de un milímetro. Un cabello humano tiene un grosor de unos 600 micrones, algunas partículas en el polvo ambiental tales como el polen pueden ser de diámetros tan pequeños como 10 micrones.

Luego introdujeron energía en los diminutos láser empleando un láser de laboratorio mucho mayor, descubriendo que los pequeños láser eran capaces de aprovechar toda esta energía, dando lugar a rayos de colores que pueden utilizarse en la industria de las telecomunicaciones.
Aunque no son los láser más pequeños jamás generados, el hecho de que son fáciles de generar y que funcionan a temperatura ambiente los hace muy atractivos para futuras aplicaciones.

Futuro
El primer paso será hacerlo funcionar sin utilizar otro láser sino electricidad, como lo hacen los rayos utilizados en reproductores de CD.

Khajavikhan expresó que su equipo "espera que este trabajo tenga un impacto en varias áreas", como en la transmisión de información óptica en chips y, por consiguiente, en computación óptica.
Shaya Fainman, a cargo de la investigación, añadió por su parte que "sentimos que esto sólo es el comienzo de una nueva família de emisores de luz con características superiores, y muchos avances en este área todavía están por venir".


Fuentes: BBC Mundo, CNET News

La loca aventura del saber - Cap.7: La loca carrera del transistor

En 1981, IBM anunció su primera computadora personal, la IBM PC.
El procesador de la IBM PC era el Intel 8088, que tenia 29.000 ransistores.

Unos años después (1986) aparecería la IBM PC AT, basada en el procesador 80286, que tenía 134.000 transistores.

En 1993 salió al mercado el primer Pentium (Intel rompió la “tradición” de llamar a sus modelos segun la progresión 80286, 80386, 80486… Lo que deberia haber sido el 80586 fue bautizado simplemente Pentium).

El primer procesador Pentium tenia unos 3 millones de transistores, y el Pentium 4, introducido en el año 2000 ya tenía unos 42 millones de transistores.

Ya en 1965 se publicó la famosa ley de Moore (por lo menos, es famosa entre los que trabajan en el campo de los circuitos integrados, o ‘chips’). Esta ley predice que la cantidad de transistores en un circuito integrado se duplica cada 24 meses. Posteriormente fue actualizada, prediciendo tal duplicacion cada 18 meses.
Hay quiénes dicen que esta ley incluso ha fijado los objetivos de desarrollo de los grandes fabricantes de chips. Su cumplimiento se debería entonces, a que es una más en la categoría de las profecías que se realizan por sí mismas.

El tamaño de los chips no ha cambiado mucho a lo largo de los tiempos.
O sea que el aumento extraordinario en la cantidad de transistores por chip se ha logrado, principalmente, mediante la reduccion del tamaño de cada transistor.
Ya varias veces en el pasado hay quien se atrevió a pronosticar que, en corto plazo, no se podrían fabricar chips de mayor integracion (o sea, que incluyan un número más grande de transistores).
En todos los casos, sus predicciones fueron puestas en ridículo, y más y más transistores se siguieron “empaquetando” en un chip.

El resultado es que ya casi nadie se anima a anunciar un límite último a la cantidad de transistores en un chip. Con la tecnología de hoy, tal límite está marcado por los procesos de fabricación de chips, y en definitiva por el tamaño intrínseco de las moleculas.
Pero quién dice que no veremos emerger nuevas tecnologías exóticas, basadas en propiedades de almacenamiento de información a nivel del átomo, o incluso de partículas subatómicas?

En este caso, no es el cielo el límite, sino lo ultramicroscópico.