C’è un problema grosso che incombe sulla nostra società sempre più connessa: i dati. Più ne archiviamo, ne elaboriamo e ne usiamo (pensiamo all’Intelligenza Artificiale, ai mega data center), più elettricità ci succhia via. Alcuni esperti prevedono che in pochi decenni, l’energia richiesta per gestire il nostro mondo digitale potrebbe arrivare a divorare un terzo dell’elettricità globale. Capite la dimensione del guaio? È una corsa contro il tempo per trovare modi di fare le stesse cose, ma consumando molto, molto meno.
Chip più veloci e meno assetati di energia grazie a un materiale atomico
Ed è qui che entra in scena la Chalmers University of Technology in Svezia, con i suoi ricercatori che hanno tirato fuori un coniglio dal cilindro: un cristallo spesso quanto un singolo atomo. Non stiamo parlando di un oggetto tridimensionale come lo intendiamo di solito, ma di un materiale bidimensionale, sottilissimo, che promette di rendere i chip di memoria dieci volte più efficienti dal punto di vista energetico. È una roba che sembra fantascienza, ma è scienza vera.
Il vero colpo di genio sta nella sua composizione e nella sua capacità unica. Finora, per creare dispositivi magnetici complessi, gli scienziati dovevano impilare strati su strati di materiali diversi per ottenere due comportamenti magnetici opposti: il ferromagnetismo e l’antiferromagnetismo. Era complicato, costoso e il risultato non era sempre stabilissimo. Questo nuovo cristallo, invece, fa coesistere questi due “opposti magnetici” nello stesso, singolo strato atomico. È come avere due facce della stessa medaglia integrate perfettamente, grazie a un mix sapiente di elementi come cobalto, ferro, germanio e tellurio, tenuti insieme dalle forze di van der Waals, che sono legami deboli ma efficaci.
Il professor Saroj P. Dash lo ha definito una piattaforma magnetica “preassemblata“. Tradotto per noi: la fabbricazione dei chip diventa più semplice e i dispositivi che ne derivano sono più affidabili. Ma il vantaggio più grande è nel risparmio energetico. Questo cristallo ha una caratteristica speciale, un “tilt” interno nel suo magnetismo, che permette agli elettroni di cambiare direzione senza bisogno di campi magnetici esterni aggiuntivi. Significa che le memorie create con questo materiale non avranno bisogno di energia extra per scrivere o leggere i dati, orientando i bit. Ed è questo che abbatte i consumi in modo così drastico.
Pensate a cosa può significare questa scoperta: computer più veloci e meno assetati di energia, smartphone la cui batteria dura di più, ma soprattutto, centri di calcolo per l’AI che non faranno crollare la rete elettrica. L’Agenzia Internazionale dell’Energia avverte che l’AI consumerà oltre la metà dell’elettricità dei data center entro il 2028, ma invenzioni come questa potrebbero cambiare le carte in tavola. Non saranno subito sugli scaffali, certo, ma questa ricerca, pubblicata su Advanced Materials, è la dimostrazione che stiamo muovendo passi concreti verso una società digitale sostenibile. Un singolo atomo alla volta.