Científicos españoles estudian cómo aprovechar el calor de los dispositivos para almacenar y transmitir información

Ordenadores, teléfonos móviles y centros de datos necesitan cada vez más energía para procesar y almacenar la enorme cantidad de información que genera una sociedad cada vez más digitalizada. Parte de esa energía termina inevitablemente convertida en calor y se pierde.

Ahora, una investigación europea desarrollada en España estudia una posibilidad diferente: aprovechar ese calor residual para ayudar a controlar y desplazar información magnética a escalas diminutas.

Esta es la idea que ha explorado 3D-Sky, un proyecto europeo desarrollado entre julio de 2024 y junio de 2026 en el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza.

El proyecto, financiado por la Unión Europea a través de las acciones Marie Skłodowska-Curie de Horizonte Europa, ha investigado cómo utilizar la temperatura como una herramienta para controlar unas diminutas estructuras magnéticas que podrían tener aplicaciones en las tecnologías de almacenamiento y procesamiento de información del futuro.

Convertir una pérdida de energía en una herramienta

El punto de partida del proyecto es un problema cada vez más importante. A medida que crecen las necesidades de procesamiento y almacenamiento de datos, también lo hace el consumo energético de las tecnologías de la información.

Una parte de esa energía termina disipándose en forma de calor. Habitualmente, ese calor se considera un problema que es necesario eliminar para evitar que los dispositivos se sobrecalienten.

3D-Sky propone estudiar ese calor desde otra perspectiva: comprobar si puede convertirse en un recurso útil para manipular información.

La investigación ha sido desarrollada por Alberto Anadón, contratado por el CSIC en el INMA durante el proyecto, bajo la supervisión de la investigadora Cristina Bran, del CSIC, y en colaboración con el grupo de Amalio Fernández-Pacheco en la Universidad Técnica de Viena (TU Wien).Diminutos “remolinos” magnéticos

Para entender cómo podría conseguirse hay que acercarse hasta una escala extremadamente pequeña.

Los protagonistas de la investigación son los llamados skyrmiones magnéticos, configuraciones de la magnetización de ciertos materiales que pueden imaginarse como pequeños “remolinos” magnéticos.

Su tamaño puede ser miles de veces menor que el grosor de un cabello humano. Además de ser extremadamente pequeños, pueden mantenerse estables y desplazarse dentro de determinados materiales.

Estas características hacen que los científicos los estudien como posibles portadores de información para futuras tecnologías.

Su reducido tamaño podría permitir desarrollar memorias con una mayor densidad de almacenamiento, más rápidas y con un menor consumo de energía.

El equipo de 3D-Sky ha investigado precisamente cómo los cambios de temperatura y las diferencias térmicas pueden generar fuerzas capaces de influir en el movimiento de estas estructuras.

Un pulso de calor para crear skyrmiones

Uno de los resultados destacados del proyecto ha sido demostrar que un pulso de calor puede utilizarse para generar skyrmiones individuales de manera controlada.

Para conseguirlo, los investigadores trabajaron con dispositivos que incorporan pequeños calentadores, desarrollados en colaboración con la Universidad Autónoma de Madrid.

Al aplicar un pulso térmico, los dominios magnéticos del material pueden dividirse y dar lugar a skyrmiones aislados y estables.

El resultado supone un paso para comprender cómo la temperatura podría utilizarse como una herramienta para controlar estas estructuras y, en un futuro, manipular información magnética a escala nanométrica.