Investigadores argentinos, más cerca de obtener nanorelojes

(DyN) - Investigadores argentinos de las comisiones Nacional de Investigación en Ciencia y Tecnología (Conicet) y de la Nacional de Energía Atómica (CNEA) crearon un mecanismo considerado gravitante para diseñar nanorelojes, informaron hoy ambos organismos científicos del Estado.

A partir de una nueva técnica descripta por investigadores argentinos, es posible crear relojes de alta precisión a escalas microscópicas, y según informó el Conicet, el desarrollo "contribuiría a la fabricación de sistemas de medición de tiempo más exactos, para ser usados en dispositivos que van desde microprocesadores hasta satélites".

Damián Zanette, investigador principal del Conicet en el Centro Atómico Barioloche, dependiente de la CNEA, explicó que "para construir un reloj se necesita algún elemento que marque el paso del tiempo en forma regular y constante, y un oscilador es un objeto que permite hacerlo, gracias a sus pulsaciones rítmicas".

Los investigadores crearon un sistema por el cual un oscilador mecánico nanométrico "una pequeña barra vibrante que podría construirse del tamaño de una millonésima de milímetro - puede resultar tan preciso como el cuarzo", comunicó el Conicet.

Utilizaron una pieza micrométrica de un material llamado silicio cristalino, y la integraron a un circuito electrónico para construir un oscilador, y luego lo estabilizaron para que vibre continuamente a la misma frecuencia y funcione como un cronómetro de alta precisión.

Los relojes, tanto los tradicionales como los sistemas internos que tienen las computadoras, utilizan diferentes dispositivos para medir el paso del tiempo, y a medida que la tecnología avanza, es necesario fabricarlos cada vez más pequeños y exactos.

El oscilador usado más tradicionalmente es cuarzo; sin embargo, es difícil usar sus cristales, mantenerlos limpios y encapsularlos en tamaños nanométricos, necesarios para los dispositivos que se usan en computadoras, teléfonos inteligentes o hasta satélites.

Dispositivos micromecánicos

Daniel López, investigador del Center for Nanoscale Materials, de Argonne, Estados Unidos, sostuvo a su vez que "como solución a estos problemas, hace varios años se consideró el uso de dispositivos micromecánicos (MEMS)".

Lamentó, no obstante, que "debido a su pequeño tamaño, estos sistemas son más sensibles a fluctuaciones, y si el oscilador pierde el ritmo, el reloj atrasa o adelanta." Para resolver este dilema, los físicos argentinos Zanette, López y Darío Antonio, también del Center for Nanoscale Materials, desarrollaron una técnica que permitirá producir relojes de alta precisión a escalas nanométricas. El trabajo fue publicado en la prestigiosa revista Nature Communications.

"Uno de los problemas tecnológicos claves de estos osciladores a escala muy pequeña era justamente estabilizar la frecuencia", explicó Zanette, quien agregó que "a partir del modelo desarrollado, es posible construir relojes que tengan el tamaño de pocos nanómetros, cruciales para el avance de la industria electrónica".

"La potencialidad de esta tecnología es muy grande", explicó Hernán Pastoriza, investigador principal del Conicet en la CNEA, quien destacó entre otros beneficios que "los osciladores de cuarzo representan un mercado de 2 mil millones de dólares, lo cual es un atractivo económico muy grande para cualquier tecnología nueva que pueda reemplazarlo".