Cómo un titular falsea una noticia: El caso del transistor de un solo átomo publicado en Nature Nanotechnology

Me enteré esta mañana gracias a Twitter de un nuevo artículo aparecido en New Scientist (@newscientist) escrito por Melissae Fellet, “Single atom transistor gets precise position on chip,” NS, 19 Feb. 2012, que se hacía eco del nuevo artículo técnico de Martin Fuechsle et al., “A single-atom transistor,” Nature Nanotechnology, Published online 19 February 2012. Pensé, tengo que escribir una entrada; pero estaba cansado y lo dejé para más tarde. Por supuesto, muchos medios se hicieron eco de esta noticia. Como por ejemplo José Manuel Nieves, “Crean un transistor de un solo átomo,” Ciencia, ABC, 20 Feb. 2012; indignado con este titular, César (@EDocet), nos recordó en un tuit que el descubrimiento de un transistor de un solo átomo es algo ya bastante antiguo; César citó a Ariel Palazzesi, “Transistores de un solo átomo,” n+ NeoTeo.com, 8 dic. 2009; como aclaró César (@EDocet) en un segundo tuit la noticia no es el descubrimiento del transistor de un solo átomo en sí, sino “lo que rodea al transistor monoatómico.”

El problema de muchas noticias de agencias es que el titular puede ser engañoso y los medios lo copian sin cuestionarse nada más: Agencia EFE, “Crean un transistor del tamaño de un átomo, antesala del ordenador cuántico,” Madri+d, 20 feb. 2012; Europa Press, “Presentado el primer transistor ‘perfecto’ de un solo átomo,” ep 20 feb. 2012; “Crean el transistor más pequeño del mundo: tiene el tamaño de un átomo,” lainformacion.com, 20 feb. 2012; “Desarrollan un transistor del tamaño de un átomo,” Milenio, 20 feb. 2012; Gabriela Ulloa, “Laboratorio crea el transistor más pequeño del mundo: un átomo,” Agencia AFP, Radio Bio Bio, Chile, 20 feb. 2012; Miguel Jorge, “Crean el transistor más pequeño del mundo a partir de un sólo átomo,” ALT1040, 20 feb. 2012; “Construyen el transistor más pequeño del mundo, antesala del ordenador cuántico,” RTVE.es, 20 feb. 2012; “Un transistor del tamaño de un átomo como antesala del ordenador cuántico,” El Mundo, 20 feb. 2012; y cientos más.

Los transistores basados en un solo átomo son conocidos, como pronto, desde su publicación en Nature en el año 2002. Recomiendo leer “Electronics and the single atom,” Nature 417: 701-702, 13 June 2002 (versión gratis) que se hace eco de los artículos técnicos de Park et al., “Coulomb blockade and the Kondo effect in single atom transistors,” Nature 417: 722-725, 13 June 2002, y Liang et al., “Kondo resonance in a single-molecule transistor,” Nature 417: 725-729, 13 June 2002, el primero de los cuales presenta un transistor con un solo átomo y el segundo uno con una sola molécula. Desde 2002 ha llovido mucho y ha corrido mucha tinta en el campo de investigación de los transistores con un solo átomo. Por tanto, cualquier noticia que sugiera que se ha descubierto por primera vez un transistor de este tipo falsea la realidad.

¿Qué es lo que realmente se ha hecho en el artículo publicado en Nature Nanotechnology? La gran diferencia entre el nuevo trabajo y otros estudios previos está en los detalles, es decir, en cómo se ofrecen nuevas soluciones a algunos de los problemas bien conocidos de esta nanotecnología. Por cierto, yo no soy experto en los detalles de este tipo de tecnologías, así que espero aclararos algo, pero siempre desde el punto de vista de un físico divulgador.

El problema más importante es cómo fabricar estos transistores, es decir, cómo colocar un átomo exactamente donde tiene que estar colocado. ¿Por qué es tan difícil colocar un átomo sobre un sustrato donde uno quiere? Todos hemos visto las letras “IBM” escritas con átomos (y muchos otros ejemplos), pero a veces olvidamos que un ingeniero coloca uno a uno dichos átomos mediante un microscopio de efecto túnel, un microscopio de fuerza atómica o similar, gracias a su pulso, que debe ser comparable al del mejor cirujano; además, se requieren muchos intentos fallidos para lograr un solo éxito. Gran parte de la investigación se ha centrado en desarrollar técnicas de fabricación que faciliten la labor (si no de forma automática, al menos semiautomática), pero la mayoría de las soluciones propuestas tienen muy poca precisión (valores típicos del error de posición del átomo rondan los 10 nanómetros, lo que degrada mucho el funcionamiento del transistor). Como muestra el vídeo, el nuevo artículo propone una manera de colocar un átomo de fósforo sobre el sustrato de silicio colocando de forma simultánea un grupo de de 6 átomos (5 de silicio y 1 de fósforo) que entran en un hueco del tamaño adecuado previamente preparado; de esta manera es más fácil colocar el átomo en su lugar exacto.

Muchas propuestas de transistor basado en un solo átomo se basan en colocar dicho átomo sobre un sustrato, lo que hace que su robustez y estabilidad sea limitada, pues se puede desprender (por ejemplo bajo esfuerzos mecánicas). Lo ideal sería sustituir un átomo del sustrato por el átomo central del transistor, pero esto requiere un proceso en dos etapas, primero quitar un átomo y luego poner otro exactamente en el mismo sitio; no parece fácil y no lo es. Lo ideal para los transistores de un solo átomo es que el sustrato sea silicio, lo que facilita su compatabilidad con la tecnología microelectrónica CMOS actual. Pero los enlaces covalentes entres los átomos de silicio dificultan el proceso. En la tecnología los detalles lo son todo y sustituir un solo átomo de silicio por un átomo de fósforo es fácil de imaginar pero todo un elarde técnico muy difícil de lograr de forma controlada y repetible. Como muestra el vídeo, el nuevo método que sustituye 6 átomos de golpe resuelve en parte este problema porque 5 de dichos átomos ya son de silicio lo que facilita la formación de los enlaces covalentes con el sustrato.

Otro problema bastante habitual con los trasistores de un solo átomo son los electrodos (o terminales) necesarios para conectarlo con el resto de los dispositivos. Aunque pueda parecer que un átomo es algo muy pequeño, muchas propuestas utilizan electrodos enormes, mucho mayores que los transistores de la CPU del ordenador que estás usando ahora mismo. La nueva propuesta utiliza nanohilos como electrodos, lo que implica que este tipo de transistores de un solo átomo son realmente pequeños, pero rayando la escala nanotecnológica. Recordad que se puede hablar de nanotecnología cuando el tamaño es menor de 110 nm; los autores del artículo afirman que su dispositivo es un rectángulo con unos 130 nm de lado largo y unos 60 nm de lado corto, pero por supuesto uno puede preguntarse dónde están realmente los límites del dispositivo, dónde se pone la frontera que marca dichos límites.

Finalmente, otra gran dificultad en el uso de transistores de un solo átomo es que son poco robustos ante esfuerzos térmicos, por lo que tienen que funcionar a temperaturas muy bajas. El nuevo transistor opera a temperaturas del helio líquido, lo que es una temperatura alta comparada con otras propuestas que requieren técnicas de enfriamente más costosas; aún así, nadie concibe que este tipo de transistores vayan a funcionar, ni a medio plazo, a temperatura ambiente. Quizás por ello la mayoría de los expertos ve en los transistores de silicio una vía hacia los ordenadores cuánticos más que una solución al problema de la sostenibilidad de la Ley de Moore.

Espero haber aclarado un poco esta interesante noticia e incentivar a todos los interesados en más detalles a leer el artículo original (de acceso gratuito en Nature Nanotechnology).

10 Comentarios

Participa Suscríbete

Juan L.P.Juan L.P.

Las noticias que anuncian “nuevos descubrimientos”, cuando en realidad no lo son y cuando en realidad el artículo científico original no afirmaba tal cosa por ningún lado, son comunes en la prensa. En mi campo (biología) pasa casi todos los días. En realidad, un síntoma más de la escasa preparación científica del periodismo al uso. Gracias por la explicación de “esos detalles”, Francis.

Julio Santizo Coronado (Facundo)

No soy periodista graduado o de profesión, soy escritor, revisor y poeta, pero trabajé para periódicos durante doce años, a lo largo de los cuales me encontré con este tipo de errores que hasta los “colegas” se empeñaban en publicar sin cuestionarse la traducción o sin investigar la información básica sobre asuntos de tipo cultural o científico. En el caso que ahora ocupa este artículo, el error es sumamente grave. Si yo fuera el editor jefe de quienes titularon esas notas, los enviaría a casa sin paga por un par de días. He reenviado esta información a varios periodistas.

Javier

Maestro, debo hacer una corrección, pero no en el artículo, sino que en el nombre de uno de los diarios: el chileno, es Radio Bio Bio, Chile (por el nombre de la octava región de nuestro terruño).

Por lo demás, no me sorprende mucho, considerando que los periodistas son, cuando menos, sensacionalistas en los tópicos científicos y tecnológicos. Muy pocos periodistas “científicos” de verdad realizan una buena labor al respecto.

Saludos

SefirahSefirah

Muchas gracias por la explicación, por los enlaces y por tus denodados esfuerzos para conseguir que todos seamos un poco más críticos con la información que nos llega. Yo también intento hacer una labor similar entre conocidos (y no tan conocidos) y artículos como los tuyos me ayudan muchísimo a mejorar los argumentos y a pulir la capacidad crítica.

De nuevo, muchas gracias. Ten la seguridad de que tu magnífica labor de divulgación sigue, con ‘tentaculillos’, más allá del blog.
(Por cierto, no es ‘elarde técnico’, es ‘alarde técnico’).

emulenewsemulenews

Javier, el enlace de Nature que mencionas es al artículo que ha generado la noticia; obviamente es la fuente más fiable (aunque también es la más técnica).

Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>