TED@Merck KGaA, Darmstadt, Germany
Karl Skjonnemand: The self-assembling computer chips of the future
Karl Skjonnemand: Los chips informáticos autoensamblados del futuro
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Los transistores que alimentan el teléfono en tu bolsillo son inimaginablemente pequeños: puedes poner más de 3000 de ellos en todo el ancho de un cabello humano. Pero para mantenernos al día con las innovaciones en campos como el reconocimiento facial y la realidad aumentada, necesitamos incluir aún más potencia informática en nuestros chips de computadora, y nos estamos quedando sin espacio. En esta charla con visión de futuro, el desarrollador de tecnología Karl Skjonnemand introduce una forma radicalmente nueva de crear chips. "Esto podría ser el comienzo de una nueva era de fabricación molecular", dice Skjonnemand.
Karl Skjonnemand - Technology developer
As a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems. Full bio
As a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems. Full bio
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00:13
Computers used to be as big as a room.
0
1246
3584
Las computadoras solían ser
tan grandes como una habitación.
tan grandes como una habitación.
00:16
But now they fit in your pocket,
1
4854
1592
Pero ahora caben en tu bolsillo,
00:18
on your wrist
2
6470
1171
en tu muñeca
00:19
and can even be implanted
inside of your body.
inside of your body.
3
7665
3319
e incluso puede ser implantadas
dentro de tu cuerpo.
dentro de tu cuerpo.
00:23
How cool is that?
4
11008
1281
Es genial.
00:24
And this has been enabled
by the miniaturization of transistors,
by the miniaturization of transistors,
5
12809
4337
Y esto ha sido posible por
la miniaturización de los transistores,
la miniaturización de los transistores,
00:29
which are the tiny switches
in the circuits
in the circuits
6
17170
2492
que son los diminutos
interruptores en los circuitos
interruptores en los circuitos
00:31
at the heart of our computers.
7
19686
1776
en el corazón de nuestras computadoras.
00:34
And it's been achieved
through decades of development
through decades of development
8
22051
3172
Y se ha logrado a través
de décadas de desarrollo
de décadas de desarrollo
00:37
and breakthroughs
in science and engineering
in science and engineering
9
25247
2798
y avances en ciencia e ingeniería
00:40
and of billions of dollars of investment.
10
28069
2672
y de miles de millones
de dólares de inversión.
de dólares de inversión.
00:43
But it's given us
vast amounts of computing,
vast amounts of computing,
11
31352
2748
Pero nos ha dado grandes
cantidades de computación,
cantidades de computación,
00:46
huge amounts of memory
12
34124
1805
enormes cantidades de memoria
00:47
and the digital revolution
that we all experience and enjoy today.
that we all experience and enjoy today.
13
35953
4942
y la revolución digital que todos
experimentamos y disfrutamos hoy.
experimentamos y disfrutamos hoy.
00:53
But the bad news is,
14
41665
2768
Pero la mala noticia es
00:56
we're about to hit a digital roadblock,
15
44457
3132
que estamos a punto de llegar
a un bloqueo digital, a medida que
a un bloqueo digital, a medida que
00:59
as the rate of miniaturization
of transistors is slowing down.
of transistors is slowing down.
16
47613
4350
la velocidad de miniaturización de
los transistores se está desacelerando.
los transistores se está desacelerando.
01:04
And this is happening
at exactly the same time
at exactly the same time
17
52471
2874
Y esto está sucediendo
exactamente al mismo tiempo.
exactamente al mismo tiempo.
01:07
as our innovation in software
is continuing relentlessly
is continuing relentlessly
18
55369
3998
que nuestra innovación en software
continúa sin tregua
continúa sin tregua
01:11
with artificial intelligence and big data.
19
59391
3760
con inteligencia artificial y macrodatos.
01:15
And our devices regularly perform
facial recognition or augment our reality
facial recognition or augment our reality
20
63175
5040
Nuestros dispositivos hacen reconocimiento
facial o aumentan nuestra realidad.
facial o aumentan nuestra realidad.
01:20
or even drive cars down
our treacherous, chaotic roads.
our treacherous, chaotic roads.
21
68239
4225
o incluso conducen autos por
nuestras traicioneras carreteras caóticas.
nuestras traicioneras carreteras caóticas.
01:24
It's amazing.
22
72959
1207
Es asombroso.
01:26
But if we don't keep up
with the appetite of our software,
with the appetite of our software,
23
74618
4667
Pero si seguimos
con el apetito por nuestro software,
con el apetito por nuestro software,
01:31
we could reach a point
in the development of our technology
in the development of our technology
24
79309
3787
podríamos llegar a un punto
en el desarrollo de nuestra tecnología,
en el desarrollo de nuestra tecnología,
01:35
where the things that we could do
with software could, in fact, be limited
with software could, in fact, be limited
25
83120
4210
en que las cosas que podríamos hacer
con el software podrían, de hecho,
con el software podrían, de hecho,
verse limitadas por nuestro hardware.
01:39
by our hardware.
26
87354
1271
01:41
We've all experienced the frustration
of an old smartphone or tablet
of an old smartphone or tablet
27
89075
4508
Todos hemos experimentado la frustración
de un viejo teléfono o tableta
de un viejo teléfono o tableta
01:45
grinding slowly to a halt over time
28
93607
3164
que trabaja lentamente hasta
detenerse con el tiempo bajo el peso
detenerse con el tiempo bajo el peso
01:48
under the ever-increasing weight
of software updates and new features.
of software updates and new features.
29
96795
3975
cada vez mayor de las actualizaciones
de software y las nuevas características.
de software y las nuevas características.
01:52
And it worked just fine
when we bought it not so long ago.
when we bought it not so long ago.
30
100794
3383
Y funcionaban bien cuando los compramos
no hace mucho tiempo.
no hace mucho tiempo.
01:56
But the hungry software engineers
have eaten up all the hardware capacity
have eaten up all the hardware capacity
31
104201
4510
Pero los hambrientos
ingenieros de software
ingenieros de software
se han comido toda la capacidad
del hardware a través del tiempo.
del hardware a través del tiempo.
02:00
over time.
32
108735
1306
02:03
The semiconductor industry
is very well aware of this
is very well aware of this
33
111883
3612
La industria de los semiconductores
es muy consciente de esto.
es muy consciente de esto.
02:07
and is working on
all sorts of creative solutions,
all sorts of creative solutions,
34
115519
3884
y está trabajando
en todo tipo de soluciones creativas,
en todo tipo de soluciones creativas,
02:11
such as going beyond transistors
to quantum computing
to quantum computing
35
119427
4311
como ir más allá de los transistores
a la computación cuántica
a la computación cuántica
02:15
or even working with transistors
in alternative architectures
in alternative architectures
36
123762
4212
o incluso trabajar con transistores
en arquitecturas alternativas.
en arquitecturas alternativas.
02:19
such as neural networks
37
127998
1603
tales como redes neuronales
02:21
to make more robust
and efficient circuits.
and efficient circuits.
38
129625
3013
para hacer circuitos
más robustos y eficientes.
más robustos y eficientes.
02:25
But these approaches
will take quite some time,
will take quite some time,
39
133270
3339
Pero estos enfoques
tomarán bastante tiempo,
tomarán bastante tiempo,
02:28
and we're really looking for a much more
immediate solution to this problem.
immediate solution to this problem.
40
136633
4627
y realmente estamos buscando una solución
mucho más inmediata a este problema.
mucho más inmediata a este problema.
02:34
The reason why the rate of miniaturization
of transistors is slowing down
of transistors is slowing down
41
142899
4782
La razón por la que la velocidad de
miniaturización de transistores se está
miniaturización de transistores se está
02:39
is due to the ever-increasing complexity
of the manufacturing process.
of the manufacturing process.
42
147705
4686
desacelerando se debe a la complejidad
cada vez mayor del proceso de fabricación.
cada vez mayor del proceso de fabricación.
02:45
The transistor used to be
a big, bulky device,
a big, bulky device,
43
153142
3250
El transistor solía ser
un dispositivo grande y voluminoso,
un dispositivo grande y voluminoso,
02:48
until the invent of the integrated circuit
44
156416
3309
hasta la invención del circuito integrado
02:51
based on pure crystalline silicon wafers.
45
159749
2691
basado en obleas
de silicio cristalino puro.
de silicio cristalino puro.
02:54
And after 50 years
of continuous development,
of continuous development,
46
162946
2779
Y después de 50 años
de continuo desarrollo,
de continuo desarrollo,
02:57
we can now achieve
transistor features dimensions
transistor features dimensions
47
165749
3373
ahora podemos lograr dimensiones
de características de transistores
de características de transistores
03:01
down to 10 nanometers.
48
169146
2529
de hasta 10 nanómetros.
03:04
You can fit more than
a billion transistors
a billion transistors
49
172361
2437
Pueden caber más de
mil millones de transistores.
mil millones de transistores.
03:06
in a single square millimeter of silicon.
50
174822
2963
en un solo milímetro cuadrado de silicio.
03:10
And to put this into perspective:
51
178273
2022
Para poner esto en perspectiva,
03:12
a human hair is 100 microns across.
52
180319
3826
un cabello humano tiene
100 micras de ancho.
100 micras de ancho.
03:16
A red blood cell,
which is essentially invisible,
which is essentially invisible,
53
184169
2519
Un glóbulo rojo,
que es esencialmente invisible,
que es esencialmente invisible,
03:18
is eight microns across,
54
186712
1599
tiene 8 micras de ancho,
03:20
and you can place 12 across
the width of a human hair.
the width of a human hair.
55
188335
3400
y se pueden poner 12 a lo ancho
de un cabello humano.
de un cabello humano.
03:24
But a transistor, in comparison,
is much smaller,
is much smaller,
56
192467
3100
Pero un transistor, en comparación,
es mucho más pequeño,
es mucho más pequeño,
03:27
at a tiny fraction of a micron across.
57
195591
3848
una pequeña fracción
de una micra de ancho.
de una micra de ancho.
03:31
You could place more than 260 transistors
58
199463
3546
Se podrían poner más de 260 transistores
03:35
across a single red blood cell
59
203033
1978
a través de un solo glóbulo rojo
03:37
or more than 3,000 across
the width of a human hair.
the width of a human hair.
60
205035
4464
o más de 3000 a lo ancho
de un cabello humano.
de un cabello humano.
03:41
It really is incredible nanotechnology
in your pocket right now.
in your pocket right now.
61
209523
4324
Realmente es increíble la nanotecnología
en tu bolsillo ahora mismo.
en tu bolsillo ahora mismo.
03:47
And besides the obvious benefit
62
215204
2188
Y además del beneficio obvio
03:49
of being able to place more,
smaller transistors on a chip,
smaller transistors on a chip,
63
217416
3834
de poder poner más, transistores
más pequeños en un chip,
más pequeños en un chip,
03:53
smaller transistors are faster switches,
64
221984
3492
los transistores más pequeños
son interruptores más rápidos,
son interruptores más rápidos,
03:58
and smaller transistors are also
more efficient switches.
more efficient switches.
65
226166
4401
Y los transistores más pequeños también
son interruptores más eficientes.
son interruptores más eficientes.
04:02
So this combination has given us
66
230591
2477
Así que esta combinación nos ha dado
04:05
lower cost, higher performance
and higher efficiency electronics
and higher efficiency electronics
67
233092
4299
un menor costo, un mayor rendimiento
y una mayor eficiencia electrónica
y una mayor eficiencia electrónica
04:09
that we all enjoy today.
68
237415
2063
de las que que todos disfrutamos hoy.
04:14
To manufacture these integrated circuits,
69
242415
2764
Para fabricar estos circuitos integrados,
04:17
the transistors are built up
layer by layer,
layer by layer,
70
245203
3208
los transistores se
construyen capa por capa,
construyen capa por capa,
04:20
on a pure crystalline silicon wafer.
71
248435
2353
sobre una oblea
de silicio cristalino puro.
de silicio cristalino puro.
04:23
And in an oversimplified sense,
72
251332
2228
En un sentido simplificado,
04:25
every tiny feature
of the circuit is projected
of the circuit is projected
73
253584
4281
se proyecta cada pequeña
característica del circuito
característica del circuito
04:29
onto the surface of the silicon wafer
74
257889
2332
en la superficie de la oblea de silicio
04:32
and recorded in a light-sensitive material
75
260245
3679
y se graba en un material
sensible a la luz
sensible a la luz
04:35
and then etched through
the light-sensitive material
the light-sensitive material
76
263948
2939
y luego grabado a través
del material sensible a la luz
del material sensible a la luz
04:38
to leave the pattern
in the underlying layers.
in the underlying layers.
77
266911
3021
se deja el patrón
en las capas subyacentes.
en las capas subyacentes.
04:42
And this process has been
dramatically improved over the years
dramatically improved over the years
78
270612
4084
Este proceso ha sido mejorado
dramáticamente con los años.
dramáticamente con los años.
04:46
to give the electronics
performance we have today.
performance we have today.
79
274720
2773
para dar el rendimiento de
la electrónica que tenemos hoy.
la electrónica que tenemos hoy.
04:50
But as the transistor features
get smaller and smaller,
get smaller and smaller,
80
278279
3442
Pero a medida el transistor
se hace cada vez más pequeño,
se hace cada vez más pequeño,
estamos realmente acercándonos
a las limitaciones físicas.
a las limitaciones físicas.
04:53
we're really approaching
the physical limitations
the physical limitations
81
281745
3037
04:56
of this manufacturing technique.
82
284806
1883
de esta técnica de fabricación.
05:00
The latest systems
for doing this patterning
for doing this patterning
83
288515
3105
Los últimos sistemas
para hacer este patrón.
para hacer este patrón.
05:03
have become so complex
84
291644
2303
se han vuelto tan complejos
05:05
that they reportedly cost
more than 100 million dollars each.
more than 100 million dollars each.
85
293971
4730
que, según informes, cuestan
más de USD 100 millones cada uno.
más de USD 100 millones cada uno.
05:10
And semiconductor factories
contain dozens of these machines.
contain dozens of these machines.
86
298725
4287
Y las fábricas de semiconductores tienen
docenas de estas máquinas.
docenas de estas máquinas.
05:15
So people are seriously questioning:
Is this approach long-term viable?
Is this approach long-term viable?
87
303036
4426
La gente está cuestionando seriamente:
¿es este enfoque viable a largo plazo?
¿es este enfoque viable a largo plazo?
05:20
But we believe we can do
this chip manufacturing
this chip manufacturing
88
308441
3680
Pero creemos que podemos
hacer este chip de fabricación.
hacer este chip de fabricación.
05:24
in a totally different
and much more cost-effective way
and much more cost-effective way
89
312145
4023
de una forma totalmente diferente
y mucho más rentable
y mucho más rentable
05:28
using molecular engineering
and mimicking nature
and mimicking nature
90
316966
3973
usando ingeniería molecular
e imitando la naturaleza
e imitando la naturaleza
05:32
down at the nanoscale dimensions
of our transistors.
of our transistors.
91
320963
3613
abajo en las dimensiones a
nanoescala de nuestros transistores.
nanoescala de nuestros transistores.
05:37
As I said, the conventional manufacturing
takes every tiny feature of the circuit
takes every tiny feature of the circuit
92
325267
4661
Como dije, la fabricación usual toma
cada característica pequeña del circuito
cada característica pequeña del circuito
05:41
and projects it onto the silicon.
93
329952
2124
y la proyecta sobre el silicio.
05:44
But if you look at the structure
of an integrated circuit,
of an integrated circuit,
94
332818
2744
Pero si nos fijamos en la estructura
de un circuito integrado,
de un circuito integrado,
05:47
the transistor arrays,
95
335586
1974
el conjunto de transistores,
05:49
many of the features are repeated
millions of times.
millions of times.
96
337584
3629
muchas de las características
se repiten millones de veces.
se repiten millones de veces.
05:53
It's a highly periodic structure.
97
341237
2608
Es una estructura altamente periódica.
05:56
So we want to take advantage
of this periodicity
of this periodicity
98
344331
3068
Por eso queremos
aprovechar esta periodicidad
aprovechar esta periodicidad
05:59
in our alternative
manufacturing technique.
manufacturing technique.
99
347423
2697
en nuestra técnica
de fabricación alternativa.
de fabricación alternativa.
06:02
We want to use self-assembling materials
100
350144
3435
Queremos utilizar
materiales de autoensamblaje
materiales de autoensamblaje
06:05
to naturally form the periodic structures
101
353603
2977
para formar naturalmente
las estructuras periódicas
las estructuras periódicas
06:08
that we need for our transistors.
102
356604
2383
que necesitamos
para nuestros transistores.
para nuestros transistores.
06:12
We do this with the materials,
103
360052
2142
Hacemos esto con los materiales,
06:14
then the materials do the hard work
of the fine patterning,
of the fine patterning,
104
362218
3437
entonces los materiales hacen
el trabajo duro del patrón fino,
el trabajo duro del patrón fino,
06:17
rather than pushing the projection
technology to its limits and beyond.
technology to its limits and beyond.
105
365679
4859
en lugar de llevar la tecnología
de proyección a sus límites y más allá.
de proyección a sus límites y más allá.
06:23
Self-assembly is seen in nature
in many different places,
in many different places,
106
371909
3899
El autoensamblaje se ve en la
naturaleza en muchos lugares diferentes,
naturaleza en muchos lugares diferentes,
06:27
from lipid membranes to cell structures,
107
375832
3410
de las membranas lipídicas
a las estructuras celulares.
a las estructuras celulares.
06:31
so we do know it can be a robust solution.
108
379266
3055
así que sabemos que puede
ser una solución robusta.
ser una solución robusta.
06:34
If it's good enough for nature,
it should be good enough for us.
it should be good enough for us.
109
382345
3561
Si es lo suficientemente bueno para la
naturaleza, debería serlo para nosotros.
naturaleza, debería serlo para nosotros.
06:38
So we want to take this naturally
occurring, robust self-assembly
occurring, robust self-assembly
110
386549
4800
Queremos aprovechar este autoensamblaje
robusto que se da naturalmente
robusto que se da naturalmente
06:43
and use it for the manufacturing
of our semiconductor technology.
of our semiconductor technology.
111
391373
3965
y usarlo para la fabricación de
nuestra tecnología de semiconductores.
nuestra tecnología de semiconductores.
06:48
One type of self-assemble material --
112
396929
2615
Un tipo de material de autoensamblaje
06:52
it's called a block co-polymer --
113
400388
2247
--se llama un copolímero de bloque--
06:54
consists of two polymer chains
just a few tens of nanometers in length.
just a few tens of nanometers in length.
114
402659
4783
consiste en 2 cadenas de polímero de solo
pocas decenas de nanómetros de longitud.
pocas decenas de nanómetros de longitud.
06:59
But these chains hate each other.
115
407466
2051
Pero estas cadenas se odian.
07:01
They repel each other,
116
409541
1484
Se repelen entre sí,
07:03
very much like oil and water
or my teenage son and daughter.
or my teenage son and daughter.
117
411049
3897
tanto como el aceite y el agua
o mi hijo adolescente y mi hija.
o mi hijo adolescente y mi hija.
07:06
(Laughter)
118
414970
1357
(Risas)
07:08
But we cruelly bond them together,
119
416351
2774
Pero los unimos cruelmente,
07:11
creating an inbuilt
frustration in the system,
frustration in the system,
120
419149
2695
creando una frustración
incorporada en el sistema,
incorporada en el sistema,
07:13
as they try to separate from each other.
121
421868
2206
ya que tratan de separarse unos de otros.
07:16
And in the bulk material,
there are billions of these,
there are billions of these,
122
424716
3285
Y en el material a granel,
hay miles de millones de estos,
hay miles de millones de estos,
07:20
and the similar components
try to stick together,
try to stick together,
123
428025
3301
y los componentes similares
tratan de permanecer juntos,
tratan de permanecer juntos,
y los componentes opuestos tratan
de separarse unos de otros
de separarse unos de otros
07:23
and the opposing components
try to separate from each other
try to separate from each other
124
431350
2809
07:26
at the same time.
125
434183
1155
al mismo tiempo.
07:27
And this has a built-in frustration,
a tension in the system.
a tension in the system.
126
435362
3754
Esto tiene una frustración incorporada,
una tensión en el sistema.
una tensión en el sistema.
07:31
So it moves around, it squirms
until a shape is formed.
until a shape is formed.
127
439140
4309
Así que se mueve, se retuerce
hasta que se crea una forma.
hasta que se crea una forma.
07:36
And the natural self-assembled shape
that is formed is nanoscale,
that is formed is nanoscale,
128
444209
4048
Y la forma natural autoensamblada que
se forma es a nanoescala,
se forma es a nanoescala,
07:40
it's regular, it's periodic,
and it's long range,
and it's long range,
129
448281
3727
regular, periódica y de largo alcance,
07:44
which is exactly what we need
for our transistor arrays.
for our transistor arrays.
130
452032
3858
que es exactamente lo que necesitamos
para nuestros conjuntos de transistores.
para nuestros conjuntos de transistores.
07:49
So we can use molecular engineering
131
457347
2531
Así que podemos usar
la ingeniería molecular
la ingeniería molecular
07:51
to design different shapes
of different sizes
of different sizes
132
459902
3064
para diseñar diferentes formas
de diferentes tamaños.
de diferentes tamaños.
07:54
and of different periodicities.
133
462990
2063
y de diferentes periodicidades.
07:57
So for example, if we take
a symmetrical molecule,
a symmetrical molecule,
134
465077
2731
Así, por ejemplo, si tomamos
una molécula simétrica,
una molécula simétrica,
07:59
where the two polymer chains
are similar length,
are similar length,
135
467832
3075
donde las dos cadenas de polímero
sean de longitud similar,
sean de longitud similar,
08:02
the natural self-assembled
structure that is formed
structure that is formed
136
470931
2671
la estructura natural
autoensamblada que se forma
autoensamblada que se forma
08:05
is a long, meandering line,
137
473626
2929
es una línea larga y serpenteante,
08:08
very much like a fingerprint.
138
476579
1810
muy parecida a una huella digital.
08:10
And the width of the fingerprint lines
139
478951
2322
Y el ancho de las líneas
de huellas dactilares
de huellas dactilares
08:13
and the distance between them
140
481297
2010
y la distancia entre ellas
08:15
is determined by the lengths
of our polymer chains
of our polymer chains
141
483331
3911
está determinada por las longitudes
de nuestras cadenas de polímero,
de nuestras cadenas de polímero,
08:19
but also the level of built-in
frustration in the system.
frustration in the system.
142
487266
3294
pero también por el nivel de frustración
incorporado en el sistema.
incorporado en el sistema.
08:23
And we can even create
more elaborate structures
more elaborate structures
143
491320
2558
Y hasta podemos crear
estructuras más elaboradas
estructuras más elaboradas
08:27
if we use unsymmetrical molecules,
144
495487
2439
si usamos moléculas asimétricas,
08:30
where one polymer chain
is significantly shorter than the other.
is significantly shorter than the other.
145
498839
4085
en las que una cadena de polímero es
significativamente más corta que la otra.
significativamente más corta que la otra.
08:35
And the self-assembled structure
that forms in this case
that forms in this case
146
503749
2710
Y la estructura autoensamblada
que se forma en este caso
que se forma en este caso
08:38
is with the shorter chains
forming a tight ball in the middle,
forming a tight ball in the middle,
147
506483
3800
es con las cadenas más cortas formando
una bola apretada en el medio,
una bola apretada en el medio,
08:42
and it's surrounded by the longer,
opposing polymer chains,
opposing polymer chains,
148
510307
3841
rodeado por las cadenas de
polímeros más largas y opuestas,
polímeros más largas y opuestas,
08:46
forming a natural cylinder.
149
514172
2048
formando un cilindro natural.
08:49
And the size of this cylinder
150
517089
2075
El tamaño de este cilindro
08:51
and the distance between
the cylinders, the periodicity,
the cylinders, the periodicity,
151
519188
3415
y la distancia entre los cilindros,
la periodicidad,
la periodicidad,
se determina de nuevo por cuánto tiempo
hacemos las cadenas de polímero.
hacemos las cadenas de polímero.
08:54
is again determined by how long
we make the polymer chains
we make the polymer chains
152
522627
3594
08:58
and the level of built-in frustration.
153
526245
2738
y el nivel de frustración incorporado.
09:01
So in other words, we're using
molecular engineering
molecular engineering
154
529896
3878
Así que en otras palabras,
estamos usando ingeniería molecular
estamos usando ingeniería molecular
09:05
to self-assemble nanoscale structures
155
533798
2825
para autoensamblar
estructuras a nanoescala
estructuras a nanoescala
09:08
that can be lines or cylinders
the size and periodicity of our design.
the size and periodicity of our design.
156
536647
4910
que pueden ser líneas o cilindros del
tamaño y periodicidad de nuestro diseño.
tamaño y periodicidad de nuestro diseño.
09:14
We're using chemistry,
chemical engineering,
chemical engineering,
157
542369
3297
Estamos usando química,
ingeniería química, para fabricar
ingeniería química, para fabricar
09:17
to manufacture the nanoscale features
that we need for our transistors.
that we need for our transistors.
158
545690
4789
las características a nanoescala que
necesitamos para nuestros transistores.
necesitamos para nuestros transistores.
09:25
But the ability
to self-assemble these structures
to self-assemble these structures
159
553611
4049
Pero la capacidad de
autoensamblar estas estructuras
autoensamblar estas estructuras
09:29
only takes us half of the way,
160
557684
2437
solo nos lleva a la mitad del camino.
09:32
because we still need
to position these structures
to position these structures
161
560145
2809
Porque todavía necesitamos
posicionar estas estructuras
posicionar estas estructuras
09:34
where we want the transistors
in the integrated circuit.
in the integrated circuit.
162
562978
3550
donde queremos los transistores
en el circuito integrado.
en el circuito integrado.
09:39
But we can do this relatively easily
163
567246
2738
Pero podemos hacerlo
con relativa facilidad
con relativa facilidad
09:42
using wide guide structures that pin down
the self-assembled structures,
the self-assembled structures,
164
570008
6977
utilizando estructuras de guía anchas que
sujetan las estructuras autoensambladas,
sujetan las estructuras autoensambladas,
09:49
anchoring them in place
165
577009
1921
anclando en su lugar
09:50
and forcing the rest
of the self-assembled structures
of the self-assembled structures
166
578954
2847
y obligando al resto de las
estructuras autoensambladas.
estructuras autoensambladas.
09:53
to lie parallel,
167
581825
1350
a estar en paralelo,
09:55
aligned with our guide structure.
168
583199
2400
alineadas con nuestra estructura de guía.
09:58
For example, if we want to make
a fine, 40-nanometer line,
a fine, 40-nanometer line,
169
586510
4639
Por ejemplo, si queremos hacer
una línea fina de 40 nanómetros,
una línea fina de 40 nanómetros,
10:03
which is very difficult to manufacture
with conventional projection technology,
with conventional projection technology,
170
591173
4138
que es muy difícil de fabricar con
tecnología de proyección convencional,
tecnología de proyección convencional,
10:08
we can manufacture
a 120-nanometer guide structure
a 120-nanometer guide structure
171
596274
4785
podemos fabricar una estructura
de guía de 120 nanómetros.
de guía de 120 nanómetros.
10:13
with normal projection technology,
172
601083
2504
con tecnología de proyección normal,
10:15
and this structure will align three
of the 40-nanometer lines in between.
of the 40-nanometer lines in between.
173
603611
6591
y esta estructura alineará tres de las
líneas de 40 nanómetros en medio.
líneas de 40 nanómetros en medio.
10:22
So the materials are doing
the most difficult fine patterning.
the most difficult fine patterning.
174
610226
4769
Así que los materiales están haciendo
el patrón fino más difícil.
el patrón fino más difícil.
10:27
And we call this whole approach
"directed self-assembly."
"directed self-assembly."
175
615790
3907
Y a todo este enfoque lo llamamos
"autoensamblaje dirigido".
"autoensamblaje dirigido".
10:33
The challenge with directed self-assembly
176
621586
2754
El reto con autoensamblaje dirigido.
10:36
is that the whole system
needs to align almost perfectly,
needs to align almost perfectly,
177
624364
4476
es que todo el sistema necesita alinearse
casi perfectamente, porque cualquier
casi perfectamente, porque cualquier
10:40
because any tiny defect in the structure
could cause a transistor failure.
could cause a transistor failure.
178
628864
5281
pequeño defecto en la estructura
podría causar una falla del transistor.
podría causar una falla del transistor.
10:46
And because there are billions
of transistors in our circuit,
of transistors in our circuit,
179
634169
2969
Y como hay miles de millones de
transistores en nuestro circuito,
transistores en nuestro circuito,
10:49
we need an almost
molecularly perfect system.
molecularly perfect system.
180
637162
3228
necesitamos un sistema
casi molecularmente perfecto.
casi molecularmente perfecto.
10:52
But we're going to extraordinary measures
181
640977
2005
Pero vamos a medidas extraordinarias.
10:55
to achieve this,
182
643006
1167
para lograr esto,
10:56
from the cleanliness of our chemistry
183
644197
2992
de la limpieza de nuestra química
10:59
to the careful processing
of these materials
of these materials
184
647213
2326
al cuidadoso procesamiento
de estos materiales
de estos materiales
11:01
in the semiconductor factory
185
649563
1571
en la fábrica de semiconductores
11:03
to remove even the smallest
nanoscopic defects.
nanoscopic defects.
186
651158
4572
para eliminar incluso los defectos
nanoscópicos más pequeños.
nanoscópicos más pequeños.
11:09
So directed self-assembly
is an exciting new disruptive technology,
is an exciting new disruptive technology,
187
657311
5190
El autoensamblaje dirigido es una
nueva tecnología disruptiva emocionante,
nueva tecnología disruptiva emocionante,
11:14
but it is still in the development stage.
188
662525
2569
pero todavía está en
la etapa de desarrollo.
la etapa de desarrollo.
11:17
But we're growing in confidence
that we could, in fact, introduce it
that we could, in fact, introduce it
189
665680
3861
Pero estamos creciendo en confianza
de que podríamos, de hecho, introducirlo
de que podríamos, de hecho, introducirlo
11:21
to the semiconductor industry
190
669565
1687
a la industria de semiconductores
11:23
as a revolutionary new
manufacturing process
manufacturing process
191
671276
2957
como un nuevo proceso
de fabricación revolucionario
de fabricación revolucionario
11:26
in just the next few years.
192
674257
2067
en los próximos años.
11:29
And if we can do this,
if we're successful,
if we're successful,
193
677014
3034
Y si podemos hacer esto, si tenemos éxito,
11:32
we'll be able to continue
194
680072
1531
podremos continuar
11:33
with the cost-effective
miniaturization of transistors,
miniaturization of transistors,
195
681627
3258
con la miniaturización
rentable de transistores,
rentable de transistores,
11:36
continue with the spectacular
expansion of computing
expansion of computing
196
684909
3753
continuar con la espectacular
expansión de la informática
expansión de la informática
11:40
and the digital revolution.
197
688686
1882
y la revolución digital.
11:42
And what's more, this could even
be the dawn of a new era
be the dawn of a new era
198
690592
3545
Y lo que es más, esto podría ser
incluso el comienzo de una nueva era
incluso el comienzo de una nueva era
11:46
of molecular manufacturing.
199
694161
2231
de fabricación molecular.
11:48
How cool is that?
200
696416
1531
Es genial.
11:50
Thank you.
201
698519
1158
Gracias.
11:51
(Applause)
202
699701
4209
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Karl Skjonnemand - Technology developerAs a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems.
Why you should listen
Karl Skjonnemand has launched several new products and built new business in different industries with novel materials. He currently leads a diverse group of R&D teams working on innovative materials for semiconductor applications.
Skjonnemand grew up overseas then returned home to the UK where he studied physics followed by a PhD in molecular electronics. Since 1999, he's worked in industrial research and development in Taiwan, Japan, USA and the UK. He's a strong believer that thought diversity within R&D creates a powerhouse for innovation.
Karl Skjonnemand | Speaker | TED.com