Por Ada
Investigadores de la Universidad de Cornell han demostrado que los nanocables fabricados con arseniuro de niobio (NbAs), un material cuántico topológico, se convierten en mejores conductores a medida que se encogen, lo contrario del cobre, que se degrada a nanoescala, abriendo la puerta a una nueva clase de interconexiones para chips.
El desafío al que se enfrentan los diseñadores de chips es fundamental: a medida que los transistores se encogen, los cables de cobre que los conectan también se vuelven más delgados, y la resistencia eléctrica del cobre aumenta drásticamente debido a la mayor dispersión de electrones en la superficie. Esta resistencia limita tanto el rendimiento como la eficiencia energética.
El NbAs es un semimetal topológico, una clase de material donde los electrones fluyen principalmente a lo largo de la superficie y se dispersan mucho menos que los electrones que viajan a través del volumen. “Los electrones que fluyen en la superficie del material viajan muy rápido y no se dispersan tan fácilmente como los electrones en el volumen”, dijo Judy Cha, autora principal del estudio. A medida que los cables de NbAs se vuelven más delgados, los efectos de superficie dominan y la conductividad mejora.
El equipo fabricó nanocables monocristalinos de NbAs mediante una técnica llamada nanomoldeo termomecánico, en la que el NbAs en masa se prensa en un molde poroso de óxido de aluminio a alta temperatura. Al retirar el molde se obtienen cables de alta calidad con diámetros de hasta 10 nanómetros. Cha comparó el proceso con hacer pasta: cambiar el molde modifica la forma del cable.
Entre las ventajas clave del material se incluyen el funcionamiento a temperatura ambiente, lo que significa que no se requiere refrigeración criogénica; la compatibilidad con el procesamiento estándar de obleas de silicio; y un método de fabricación que, según el equipo, puede producir un nuevo candidato a material por mes, en comparación con uno o dos por año con los métodos tradicionales.
La investigación se publicó en la revista Science (DOI: 10.1126/science.adx3027) y posiciona al arseniuro de niobio como un candidato viable para reemplazar al cobre en las interconexiones de los microchips de próxima generación, extendiendo potencialmente la hoja de ruta para la miniaturización de chips.
Fuentes: US scientists find new material that outperforms copper in tiny computer chips (Interesting Engineering, 17 jul.); Science journal publication (Science, 2026)
Traducido por Alessandra