Così i computer supereranno i limiti del silicio

Uno dei limiti tecnologici dei computer è dovuto al materiale di cui sono costituiti i suoi componenti elettronici cioè il silicio. L’utilizzo di nuovi materiali ferroelettrici potrebbe portare l’informatica verso una nuova era della logica binaria.

Tutte le case costruttrici di elaboratori elettronici sono infatti alla continua ricerca di nuovi materiali alternativi ai transistor in silicio.

A vantaggio di questa ricerca contribuiscono i settori della chimica e della fisica che con la manipolazione delle proprietà dei materiali cercano di creare dispositivi che abbiano maggiore efficienza energetica, velocità di calcolo e memorizzazione degli stati binari dell’informazione.

I ricercatori hanno di recente scoperto che manipolando i materiali ferroelettrici, già utilizzati per conservare lo stato della carica elettrica, si potranno memorizzare non più solo due stati, ma quattro condizioni differenti.

Pertanto un transistor realizzato con questo tipo di materiale non sarà più limitato a gestire i due semplici stati acceso spento, 0 e 1, che sono alla base della logica binaria, ma potrebbe memorizzarne quattro, senza tra l’altro avere necessità di una fonte di alimentazione esterna.

Un altro limite fisico dei transistor è dovuto al loro costante rimpicciolimento. Infatti essi stanno raggiungendo il proprio limite fisico, perché le prestazioni non risultino pregiudicate da condizioni non gestibili di dispersione del calore e di consumo energetico.

I materiali ferroelettrici sono già utilizzati nell’industria dei processori e dei semiconduttori, ad esempio per realizzare memorie.

Per cambiare stato vengono sottoposti a dei campi elettrici, che in effetti variano anche la polarizzazione del materiale in alcuni nanosecondi. Questo significa che sono ancora troppo lenti per realizzare elaborazione, ma utili per memorizzare degli stati.
Studiosi, chimici e fisici, stanno elaborando teorie perché la polarizzazione possa essere effettuata per ottenere i cosiddetti “stati laterali”, cioè non soltanto “sopra” e “sotto” ma anche condizioni differenti a seconda dell’angolo del campo elettrico applicato.