¿Hacia dónde nos lleva la Electrónica Avanzada?

La electrónica básica, entendida como el estudio de los componentes y circuitos fundamentales que controlan el flujo de corriente eléctrica, ha sido un pilar fundamental en el desarrollo de la tecnología moderna, con raíces que se extienden desde los primeros estudios sobre electricidad en el siglo XVIII hasta la creación del transistor en el siglo XX de la mano de los físicos norteamericanos John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley.

A partir de elementos simples como resistencias, condensadores, diodos y transistores se han desarrollado una amplia gama de dispositivos y sistemas que forman la base de la tecnología moderna, como radios, televisores y computadoras.

Como una evolución natural de la electrónica básica, y ya en la segunda mitad del siglo XX surge la denominada electrónica avanzada. La miniaturización de los componentes electrónicos y el aumento de la capacidad de procesamiento llevaron a la creación de circuitos integrados de alta densidad y microprocesadores avanzados. Además, el desarrollo de la nanotecnología y nuevos materiales como el grafeno impulsaron aún más este campo, permitiendo aplicaciones en diversas áreas como la biomedicina, la electrónica flexible y la computación avanzada.

Entre los principales responsables el desarrollo de la electrónica avanzada podemos mencionar a Gordon Moore, cofundador de Intel y autor de la “Ley de Moore”, y a Richard Feynman, cuya visión inspiró el campo de la nanotecnología, además de a Jack Kilby y Robert Noyce, inventores del circuito integrado.

Principales Áreas de la Electrónica Avanzada

La electrónica avanzada abarca una amplia gama de subdisciplinas y aplicaciones, caracterizadas por el uso de técnicas avanzadas de diseño, materiales innovadores y novedosos enfoques para la mejora del rendimiento, la eficiencia y la funcionalidad de los dispositivos electrónicos. Algunos de los aspectos clave de la electrónica avanzada son:

1. Nanotecnología electrónica: involucra la manipulación de materiales a escala nanométrica para crear componentes electrónicos con propiedades mejoradas, como mayor velocidad de procesamiento, menor consumo de energía y mayor densidad de integración.
2. Electrónica flexible y estirable: Implica el desarrollo de circuitos y dispositivos que pueden ser doblados, estirados o enrollados sin perder funcionalidad, lo cual es ideal para aplicaciones en ropa inteligente, dispositivos portátiles y tecnologías biomédicas.
3. Semiconductores avanzados: uso de materiales semiconductores avanzados, como el grafeno y los semiconductores compuestos que ofrecen mejores propiedades eléctricas y térmicas en comparación con el silicio tradicional.
4. Tecnología de circuitos integrados (IC) de alta densidad: diseño y fabricación de chips con una alta densidad de transistores, utilizando procesos de fabricación avanzados como la litografía de ultravioleta extremo (EUV) para lograr nodos tecnológicos más pequeños.
5. Sistemas embebidos e IoT (Internet de las Cosas): desarrollo de sistemas electrónicos integrados con capacidades avanzadas de procesamiento y comunicación, que se utilizan en aplicaciones como hogares inteligentes, automóviles conectados, y dispositivos médicos.

Aplicaciones de la Electrónica Avanzada

Múltiples campos se benefician hoy en día del avance de la electrónica avanzada. En nuestro blog queremos destacar algunos de los más importantes:

• Telecomunicaciones: mejora de las redes de comunicación mediante el desarrollo de componentes y sistemas que permiten mayor velocidad y capacidad de transmisión.
• Medicina: desarrollo de dispositivos médicos avanzados, como sensores biomédicos implantables, equipos de diagnóstico y sistemas de monitoreo de salud en tiempo real.
• Automoción: innovaciones en sistemas de asistencia al conductor (ADAS), vehículos autónomos y gestión de energía en vehículos eléctricos.
• Electrónica de consumo: mejora de dispositivos como smartphones, tablets, wearables y sistemas de realidad aumentada/virtual (AR/VR).
• Aeroespacial y Defensa: aplicaciones que requieren alta fiabilidad y rendimiento en condiciones extremas, como sistemas de comunicación satelital, radares y sistemas de navegación.

Hacia Dónde nos Lleva la Electrónica Avanzada

Con el continuo desarrollo de tecnologías avanzadas, como la inteligencia artificial, el Internet de las Cosas (IoT), la computación cuántica, y la nanotecnología, la electrónica avanzada se presenta como un actor determinante. Ya está participando en la revolución de múltiples sectores e indudablemente desempeñará un papel crucial en la transformación tecnológica, ofreciéndonos un futuro más interconectado y automatizado, con enormes potenciales de mejora en la calidad de vida y eficiencia.

Sin embargo, todavía son varios los retos a los que la electrónica avanzada ha de hacer frente. Por destacar algunos son:

1. Miniaturización y eficiencia energética: a medida que los dispositivos se hacen más pequeños, se precisan soluciones que permitan mantener la eficiencia energética y gestionar el calor generado.
2. Materiales y fabricación: la búsqueda de nuevos materiales que puedan ofrecer mejores propiedades eléctricas y térmicas es constante. Además, la fabricación de estos materiales a escala comercial presenta dificultades técnicas y económicas.
3. Seguridad y privacidad: asegurar los dispositivos y redes contra ataques cibernéticos es una preocupación crucial.
4. Sostenibilidad:  la industria debe encontrar formas de reducir su huella ecológica, dado que el impacto ambiental de la producción y la eliminación de dispositivos electrónicos es actualmente significativo.
5. Integración de sistemas complejos: poder integrar múltiples tecnologías avanzadas en un solo sistema coherente y eficiente presenta desafíos de diseño y compatibilidad.

Desarrollo de soluciones para el área de Electrónica Avanzada en ARQUIMEA

ARQUIMEA Research Center, el centro de investigación del grupo ARQUIMEA ubicado en Canarias, cuenta con un orbital dedicado a la investigación en el campo de la Electrónica que cuenta con líneas de investigación en miniaturización de sistemas electrónicos o el desarrollo de sistemas ópticos inerciales de última generación.

Además, todos los proyectos de ARQUIMEA Research Center pertenecen al proyecto QCIRCLE, cofinanciado por la Unión Europea y que tiene como objetivo la creación de un centro de excelencia científica en España.

“Financiado por la Unión Europea. No obstante, los puntos de vista y opiniones expresados son responsabilidad exclusiva del autor y no reflejan necesariamente los de la Unión Europea y ni la Unión Europea ni la autoridad que concede la subvención pueden considerarse responsables de los mismos.”