Científicos de IBM han descubierto como hacer posible un dispositivo útil para la informática basado en nanoelectrónica. En concreto, su éxito ha sido aprender cómo guiar átomos individuales de modo que puedan crear piezas para dispositivos de almacenamiento ultra pequeños.

La idea no es otra que jugar a ser dioses, poder manipular y orientar los átomos a nuestro antojo. Entender y manipular el comportamiento de los átomos es fundamental para aprovechar el poder de la nanotecnología. En ello tendrá mucho que ver los avances recientes en electromagnetismo.

Usando nanotubos semiconductores, investigadores de varias empresas y laboratorios han desarrollado circuitos de computación de funcionamiento lógico y transistores, las puertas electrónicas lógicas de que están compuestos los chips. Hace algún tiempo, IBM ya se lanzó en esta aventura y mostró el primer circuito de ordenamiento lógico formado por nanotubos de carbono. Las computadoras moleculares basadas en estos circuitos tienen el potencial de ser mucho más pequeñas y rápidas que la actuales, además de consumir una cantidad considerablemente menor de energia.

Algunos gigantes del mundo informático como IBM, Hewlett-Packard (HP), NEC e Intel están invirtiendo millones de dólares al año en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo también se han tomado el tema muy en serio, con el claro liderazgo del gobierno estadounidense, que para este año ha destinado 570 millones de dólares a su National Nanotechnology Initiative.

En España, los científicos hablan de “nanopresupuestos”. Pero el interés crece, ya que ha habido algunos congresos sobre el tema: en Sevilla, en la Fundación San Telmo, sobre oportunidades de inversión, y en Madrid, con una reunión entre responsables de centros de nanotecnología de Francia, Alemania y Reino Unido en la Universidad Autónoma de Madrid.

Vía | Electrónicos On Line
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A pesar de la insuficiente partida económica destinada a la investigación en España y, en especial, a la nanotecnología, aún estando en el vagón de cola en la Europa de los 15, resulta más que sorprendente que nuestros científicos mantengan una buena posición a nivel internacional.

El titular es el siguiente: Los químicos Paula Queipo y David González participaron en un estudio con empleo de técnicas de nanociencia que publica la revista «Nature».

La nueva estructura descubierta combina dos nuevas formas del elemento químico del carbono: los nanotubos de carbono y los fulerenos. Hasta ahora se venía trabajando en la idea de usar los nanotubos de carbono para poder suplantar en los dispositivos electrónicos a los cables y pistas tradicionales de silicio.

Los fulerenos son la tercera forma más estable del carbono, tras el diamante y el grafito. Fueron descubiertos recientemente, y se han hecho muy populares entre los químicos, tanto por su belleza estructural como por su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos, ya que se presentan en forma de esferas, elipsoides o cilindros. Los fulerenos esféricos reciben a menudo el nombre de buckyesferas y los cilíndricos el de buckytubos o nanotubos.

Este hallazgo de material híbrido de carbono puede impulsar una infinidad de posibildades en el ámbito de la electrónica. Lo interesante de esta noticia es el hecho de que facilita la síntesis de dicho material de forma que pudiera ser fabricable en escala industrial. Para ello se usa una especie de catalizador de nanopartículas de hierro que se producen in situ y monóxido de carbono como fuente de carbono.

Según uno de los investigadores, otro hecho importante es el descubrimiento casual que consistía en que cuando los nanotubos de carbono se enlazaban con fulerenos se cargan eléctricamente de una manera natural cuando se juntan unos con otros. De esta forma se podría sintetizar mucho más fácilmente aplicando un campo eléctrico externo.

Vía | La Nueva España
Más Información | Información completa sobre nanotubos de carbono y fulerenos
Genciencia | Los nanotubos de carbono

Las smart cards las podemos clasificar según sus componentes como memory cards y chip cards.

• Memory Cards: Son las smart cards más comunes y baratas. Su objetivo es almacenar datos. El contenido de una Memory Card es:
  • EEPROM (Electrically erasable programmable read-only memory): Es un dispositivo que almacena datos dónde todas las aplicaciones pueden escribir. El tamaño de la EEPROM oscila entre 2KB y 8KB. El acceso a los datos de la EEPROM pueden ser bloqueados con un PIN. Por ejemplo, en una tarjeta de teléfono la EEPROM puede mantener el valor del saldo que nos queda.
  
  
  • ROM (Read-only memory): Los datos que almacena no se pueden alterar nunca. Siguiendo el mismo ejemplo de la tarjeta de teléfono, en la ROM guardaría el número de la tarjeta, el nombre del titular,...
  
  
  
  
• Chip Cards: Estas tarjetas incoporan un microprocesador. Tal vez sean las únicas tarjetas que se merezcan llamarse inteligentes. Los principales componentes del chip de una tarjeta son:
  
  
  • ROM (Read-only memory): La ROM almacena el sistema operativo que se escribe solamente una vez (durante la fabricación de la tarjeta). Los tamaños de la ROM suelen estar comprendidos entre 8KB y 32KB, dependiendo del sistema operativo que se vaya a usar. Tal como su nombre indica, estas tarjetas son escritas una vez y ya no se puede cambiar su contenido almacenado.
  
  
  • EEPROM (Electrically erasable programmable read-only memory): En la EEPROM se almacenan las aplicaciones de la tarjeta y sus datos. En esta memoria se permite libre acceso (insercción, extracción y borrado). Los tamaños varían desde 2KB a 32KB.
  
  
  • RAM (Random access memory): Es la memoria volátil usada por el procesador para ejecutar las funciones pertinentes. La memoria es borrada cuando la alimentación se anula. El tamaño típico de la RAM ronda los 256 bytes, debido a que se le reserva un área muy pequeña, restringida a 25 mm².
  
  
  • CPU (Centra processing unit): Es el corazón de la tarjeta. Normalmente se usan microprocesadores de 8 bits basados en la arquitectura CISC con una frecuencia de reloj de 5 Mhz. Aunque muchas ya implementan microprocesadores con arquitectura de 32 bits debido a las tarjetas Java.
  
  

  Las Chip Cards son algo más caras que las Memory Cards. Sus costes oscilan entre 1€ y 15 euros dependiendo de las características de la tarjeta. El nivel de seguridad que ofrecen estas tarjetas es muy alto.
  

Si dividimos el tipo de tarjeta según la interfaz obtenemos las tarjetas de contacto y las tarjetas sin contacto. Las tarjetas de contacto deben ser insertadas dentro del lector mientras que las tarjetas sin contacto son procesadas mediante una señal de radio y no requiere la inserción en un lector. También existen unas tarjetas que permiten ambos métodos de procesamiento.

• Tarjetas de Contacto: Requieren la inserción en un lector de tarjetas para ser procesadas. El chip contiene de 6 a 8 contactos físicos. El contacto físico pueden ser establecidos por deslizamiento o por presión. La alimentación de la tarjeta la recibe del lector. Un ejemplo de chip que cumpla el formato estándar ISO 7816 es el siguiente:

  

  Los contactos están indicados por C_i. La función de cada contacto está definida como:
  

  
  
  • C1: Vcc Suministra el voltaje
  
  
  • C2: RST Reset
  
  
  • C3: CLK Señal de Reloj
  
  
  • C4: RFU Reservado para futuro uso
  
  
  • C5: GND Tierra
  
  
  • C6: Vpp Voltaje de Programación
  
  
  • C7: I/O Entrada y salida de datos
  
  
  • C8: RFU Reservado para futuro uso
  
  

  Las tarjetas de contacto tienen ciertas limitaciones. Con el paso del tiempo estos contactos se desgastan. Las descargas electroestáticas debidas a contactos incorrectos pueden dañar los circuitos. También una causa común de daño es retirar la tarjeta del lector antes de que una transacción se complete.



• Tarjetas sin Contacto: Éstas tarjetas no requieren la inserción dentro de un lector. Solamente deben ser pasadas cerca de una antena para llevar a cabo la operación. La distancia de lectura oscilan entre escasos centímetros a 50 cm. Las tarjetas sin contacto son más caras, aunque poseen una vida más larga.

Las tarjetas inteligentes también pueden ser clasificadas según su sistema operativo. En el mercado existen muchos sistemas operativos para tarjetas inteligentes. Algunos de los principales son:

• JavaCard


• MultOS


• Cyberflex


• StarCOS


• MFC

Como he dicho anteriormente, los sistemas operativos de las tarjetas inteligentes se encuentran almacenados en la ROM.

Fuentes | Introduction to smart cards