Desarrollan circuitos electrónicos inspirados en la evolución darwiniana

Investigadores del ‘MESA+ Institute for Nanotechnology’ y el ‘CTIT Institute for ICT Research’ en la Universidad de Twente, en Enschede, Países Bajos, han demostrado la producción de circuitos electrónicos de una forma radicalmente nueva, utilizando métodos que se asemejan a la evolución darwiniana, informa la agencia Europa Press.

El tamaño de estos circuitos es comparable con el tamaño de sus homólogos convencionales, pero están mucho más cerca de redes naturales como el cerebro humano. Los hallazgos, que se detallan en un artículo en la revista ‘Nature Nanotechnology’, son prometedores para una nueva generación de electrónica de bajo consumo.

Uno de los más grandes éxitos del siglo XX ha sido el desarrollo de los ordenadores digitales. Durante las últimas décadas, estos equipos se han vuelto más y más poderosos, integrando componentes cada vez más pequeños en chips de silicio, pero se está volviendo cada vez más difícil y extremadamente caro continuar con esta miniaturización.

Los transistores actuales consisten en sólo un puñado de átomos, de forma que es un gran desafío producir chips en los que los millones de transistores tengan las mismas características y así hacer que los chips funcionen correctamente. Otro inconveniente es que su consumo de energía está llegando a niveles inaceptables.

Por ello, los investigadores trabajan para buscar direcciones alternativas, por ejemplo, aprendiendo de la naturaleza. La evolución natural ha dado lugar a ‘ordenadores’ de gran alcance como el cerebro humano, que puede resolver problemas complejos de una manera energéticamente eficiente. La naturaleza explota redes complejas que pueden ejecutar muchas tareas en paralelo.

El enfoque de los investigadores de la Universidad de Twente se basa en métodos que se asemejan a los encontrados en la naturaleza, utilizando redes de nanopartículas de oro para la ejecución de tareas computacionales esenciales, al contrario de la electrónica convencional, que se ha alejado de circuitos diseñados.

Mediante el uso de sistemas ‘sin diseño’, se evitan costosos errores de diseño. La potencia de cálculo de sus redes es posible gracias a la aplicación de la evolución artificial, que tarda menos de una hora, en lugar de millones de años. Mediante la aplicación de señales eléctricas, se puede configurar la misma red en 16 salidas lógicas diferentes. El enfoque evolutivo funciona alrededor de posibles defectos materiales que pueden ser fatales en la electrónica convencional.

Según el profesor Wilfred van der Wiel, estos circuitos todavía tienen una potencia de cálculo limitada. «Pero con esta investigación hemos aportado una prueba de concepto: demostramos que nuestro enfoque funciona en la práctica». Los investigadores anticipan una amplia gama de aplicaciones, por ejemplo en dispositivos electrónicos portátiles y en el mundo médico.

Wilfred van der Wiel explica que los esfuerzos para reconocer patrones, como con el reconocimiento facial, es muy difícil para un ordenador normal, mientras que los humanos y sus circuitos lo hacen muy bien. «Otra ventaja importante puede ser que este tipo de circuitos utiliza mucha menos energía, tanto en la producción como durante el uso», afirma.

Europa Press