El Memristor

Por Isaías Medina Ferreira

La foto de R. Stanley Williams, capturada por un microscopio de fuerza atómica, representa un circuito de 17 memristors. Los alambres tienen un grosor de 50 nm (50 nanómetros)

Después de haber sido descrito utilizando ecuaciones matemáticas hace 37 años por Leon Chua, a la sazón estudiante de término de ingeniería electrónica, un grupo de científicos encabezado por Stanley Williams de los laboratorios de Hewlett-Packard, anunciaron a principios de mayo de 2008 que habían creado el primer Memristor. Por fin, la electrónica, al alcanzar la nanoescala, ha permitido revelar el secreto de ese cuarto elemento que promete aplicaciones desde memorias para computadores hasta la emulación de sistemas de neuronas.

¿Qué es un Memristor?

La palabra Memristor es una contracción de las palabras inglesas memory y resistor; o sea, el Memristor es un resistor que tiene la propiedad de poder ser alterado eléctricamente y permanecer en ese estado de alteración aun después de que el estímulo que causó su alteración haya sido retirado. Esto quiere decir que tiene memoria.

El Memristor, cuyo nombre en español todavía no conocemos, se suma a los tres elementos pasivos básicos de la electrónica: el condensador, el resistor y el inductor. Que sean pasivos se refiere a que disipan la energía proveniente de una fuente, como la batería. El resistor, el componente electrónico más usado, se opone al paso de la corriente eléctrica; el condensador acumula carga eléctrica y el inductor convierte la corriente eléctrica en un campo magnético.

El comportamiento de un resistor se acostumbra a equiparar con el de una manguera que transporta agua. Mientras más ancha la manguera, menos resistencia y mayor su capacidad de transportar agua; por el contrario, mientras más estrecha es la manguera, mayor la resistencia y menor la cantidad de agua que puede transportar. Los resistores tienen por lo general un valor fijo.

Lo que hace al Memristor diferente es que su valor de resistencia varía dependiendo de la dirección en que viaje la corriente. Volviendo a la analogía con la manguera de agua, es como si cuando el agua viaja en una dirección determinada la anchura de la manguera aumentara, por ende reduciendo su resistencia, y cuando viaja en dirección contraria, se hiciera más angosta, lo que aumenta su resistencia. Lo excepcional del Memristor es que si cortamos el flujo de corriente (de agua, si seguimos utilizando la analogía de la manguera), la anchura de la manguera queda fija en ese valor hasta que se reanude el flujo. Es decir, el Memristor tiene memoria, lo cual le da características muy deseables en su uso en memorias para computadoras, el uso más inmediato que anticipan los científicos por ahora.

Memorias hechas con Memristors permitirían la fabricación de computadoras que enciendan al instante. La espera que ahora experimentamos cuando encendemos el computador se debe a que todos los programas que ésta necesita para trabajar deben ser trasladados del disco duro a la memoria, pues todo lo que existía en memoria se pierde cuando la apagamos.

Otra de las futuras aplicaciones del Memristor podría ser en el campo de las computadoras analógicas para simular el cerebro humano y para emular sistemas neurales.

Con todo lo excitante de la creación del Memristor, está por verse si habrá una gran actividad para explotar todo el potencial que sus creadores señalan, pues ello requeriría la creación de nuevas estructuras, diferentes a las que existen para los componentes existentes. Una cosa sí es cierta: los textos escolares van a tener que ser cambiados para incluir el nuevo componente.