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Nueva nanoestructura combina memoria con elementos lógicos
Se ha desvelado por parte de físicos alemanes, una nueva forma de crear circuitos lógicos completos y programables que combinen memoria y procesado lógico en una única estructura. Tales estructuras podrían llevar a circuitos integrados más rápidos, pequeños y más eficientes energéticamente y su desarrollo ha sido uno de los objetivos principales de la espintrónica – una tecnología relativamente nueva que explota el espín de un electrón así como su carga. Los investigadores creen que la estructura podría llevar a una nueva forma de diseñar circuitos lógicos en los cuales la memoria y los elementos lógicos no estén separados.
“Se han hecho demostraciones de dispositivos espintrónicos aislados desde hace tiempo, pero ahora hemos demostrado un circuito lógico programable – y eso es algo nuevo”, dice el líder del equipo Laurens Molenkamp de la Universidad de Würzburg. El nuevo circuito está hecho de un semiconductor ferromagnético que contiene una mezcla de galio, manganeso y arsénico ((Ga,Mn)As) que combina la capacidad de lectura/escritura con un proceso lógico.
Los dispositivos espintrónicos aprovechan el hecho de que el espín del electrón puede apuntar en la dirección “arriba” o “abajo”, y cambiar entre estos dos sentidos es una propiedad que podría usarse para almacenar y procesar información. Tales circuitos serían menores y más eficientes que los circuitos electrónicos basados en el silicio convencional – los cuales dependen de la carga – debido a que, en principio, cambiar espines de arriba a abajo puede hacerse usando muy poca energía. Los dispositivos espintrónicos podría transportar o manipular información a través de una “corriente de espín”, la cual consiste en electrones con espines opuestos que se mueven en sentidos opuestos.
Fuente: CienciaKanija
Circuitos lógicos combinacionales implementados gracias a consorcios de células que se comunican entre sí
La biología sintética trata de diseñar sistemas biológicos complejos a base de combinar piezas (bioladrillos) que interactúan entre sí. El bioladrillo más obvio es una célula completa. Ricard Solé (Institut de Biologia Evolutiva, CSIC-UPF, Barcelona) y sus colegas han desarrollado un nuevo procedimiento para implementar circuitos lógicos combinacionales complejos utilizando puertas lógicas elementales implementadas mediante células de levadura modificadas por ingeniería genética. Células que actúan como puertas lógicas de tipo AND, NOT, o IMPLICA permiten construir otras puertas lógicas como NAND o NOR y circuitos lógicos de 2 o 3 entradas como un multiplexor MUX2-1 o un sumador de un bit con acarreo. El artículo técnico ha sido aceptado por Nature y promete iniciar una nueva era en la biología sintética, la era de la computación con circuitos combinacionales reprogramables y reusables gracias a “consorcios celulares.” El artículo técnico es Sergi Regot, Javier Macia, et al. “Distributed biological computation with multicellular engineered networks,” Nature, Published online 08 December 2010. Las aplicaciones futuras en biomedicina y bioingeniería son enormes, pero habrá que comprender mejor los problemas de escalabilidad, la robustez ante ruido, y los problemas de fan in y fan out de esta nueva técnica para implementar circuitos biológicos de lógica combinacional. Aún así, los resultados obtenidos hasta ahora son muy espectaculares.
La computación basada en consorcios celulares se basa en la idea de utilizar la comunicación intercelular en una población tanto entre células idénticas y células diferentes entre sí cuyo genoma ha sido modificado genéticamente aplicando técnicas de biología sintética. Cada célula responde a una o dos entradas posibles y puede producir una salida. Construyendo una pequeña librería de células que implementen ciertas puertas lógicas básicas (como las puertas AND o IMPLICA) se pueden construir circuitos más complejos que implementen una función booleana arbitraria. Cada célula responde a entradas externas y a moléculas mensajeras (que se producen en unas células, se difunden por el medio de cultivo y son recibidas por otras células). La mayoría de las funciones lógicas de 2 y 3 entradas se pueden construir con entre 2 y 5 células. Más aún, utilizando tres células se pueden implementar más de 100 funciones lógicas, y usando cuatro células mása de 200. Los investigadores han implementado in vivo puertas lógicas OR, NAND, XNOR, XOR y varios circuitos complejos, como un multiplexador MUX2to1 (que selecciona una entre dos entradas y dirige su valor a la salida) y un sumador de un bit con acarreo (que en serie permite construir un sumador de varios dígitos binarios).
Fuente: Francis (th)E mule Science’s News
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Enlaces de interés:
– Historia de la Informática. La era de la electrónica
– Actualidad informática: Electrónica
– Apuntes Informática Aplicada al Trabajo Social. UMU. Ordenadores en la actualidad
Logicly, simulador online de circuitos basado en puertas lógicas
Para aquellas personas que necesiten de un simulador de circuitos de puertas lógicas, no tienen porque buscarse ninguna aplicación para su sistema operativo. Pueden usar Logicly, un simulador de circuitos puertas lógicas online donde pueden crear sus esquemas de puertas lógicas y probar resultados sin necesidad de registros.
Para la creación de los esquemas, simplemente hay que coger los objetos que deseen integrar y arrastrarlos al panel, donde después solo queda interconectar las diferentes entradas y salidas de cada uno de los objetos. Ya sólo queda comprobar el comportamiento del dispositivo de entrada, la bombilla, en función de la complejidad del esquema realizado.
Fuente: GENBETA
Enlace a Logicly
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