Al ingeniero Gordon Moore se le conoce por ser, junto a Robert Noyce, fundador de Intel Corporation (1968). Sólo por ello ya es historia de la industria tecnológica, un ejemplo de científico-doctor en Química Física que se aplicó en el éxito comercial y empresarial. El primero de los grandes productos de Intel fueron los chips de memoria a partir de óxido magnético. Pero lo relevante pasó tres años antes, cuando era director del laboratorio Fairchild Semiconductor Corporation y, justo en el amanecer de la microelectrónica, describió una tendencia que todavía marca el paso de los fabricantes de chips.  

Esa teoría es conocida como la Ley de Moore y es tan simple como aceptada en el mundo tecnológico. Se publicó como un breve artículo que le encargó la revista Electronics. El ingeniero estadounidense percibió que la industria sería capaz de duplicar, cada dos años, el número de componentes incluidos en un circuito integrado de silicio. Y esa progresión técnica imparable se mantendría durante los 10 años siguientes. Moore no sólo acertó, sino que se quedó corto porque ese crecimiento se ha mantenido varias décadas. Casi, casi, hasta hoy.

Durante años, los chips se han medido (como el resto de objetos de nuestra percepción humana) en centímetros. Por tanto, se trataba de poder integrar miles de transistores por cada centímetro cuadrado. Merced a la nanotecnología, la industria ya no mide hoy el tamaño de los chips en centímetros, sino en nanómetros, absolutamente fuera del alcance de nuestra vista. Un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro. Y, aunque el chip típico de nuestros teléfonos móviles “todavía” mide 14 nanómetros, ya se están produciendo circuitos de 5 nanómetros en los que se integran millones de elementos. Se llega, prácticamente, a los límites físicos del silicio, de la materia como la interpretamos la mayoría.    

El indicador de progreso constante de Moore se basó en la observación. No es, por tanto, una ley inexorable. Más que una ley física (que no lo es) interpreta la economía de la miniaturización: al mejorar la fabricación se pueden construir más circuitos en un chip, ello los hace más poderosos (competitivos) y, con sus beneficios, financian la próxima ronda de innovaciones en la empresa. Esta dinámica ha permitido largo tiempo de esplendor de las empresas de semiconductores, pese a que la industria ha ido ganando en complejidad y enfrentando la Ley de Moore a la aceleración de los tiempos.

Efectivamente, los transistores son cada vez más complejos. Por ejemplo, hace tiempo que algunos son tridimensionales para mejorar y reducir el consumo eléctrico. La complejidad es tan grande que hay quien da por muerta la herencia teórica de Moore. De hecho, la dinámica del “cada vez más pequeño” se agota y la investigación y la fabricación se vuelven cada vez más caras para las empresas. Los elementos del chip están alcanzando escalas atómicas y los problemas de consumo de energía limitan su velocidad de procesamiento.

Pese a todo, Mario Morales, vicepresidente de la firma de análisis IDC afirmó en una entrevista reciente que la esencia de la Teoría de Moore sigue empujando la tecnología computacional. Y Pat Gelsinger, CEO de Intel, no sólo considera que el indicador está vigente, sino que es una especie de combustible que le anima a intentar reconquistar el liderazgo frente a Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. y Samsung.

A veces se habla con cierta ligereza del avance en la miniaturización de los chips, cuando fabricarlos no es nada sencillo. Y hace falta mucho más que un PERTE de microchips y un anuncio medio improvisado para que España dé un salto significativo. Tengamos en cuenta que se trata de fabricar dispositivos de dimensiones no mayores que 15 átomos (un átomo típico mediría unos 0,32 nanómetros). Y, como hemos dicho, cuando el límite en la miniaturización se aproxime a la dimensión del átomo llegamos a estación destino con Moore y arranca (ya estamos en ella) la computación cuántica.

Últimamente he leído a algún tecnófilo que afirma que con las baterías se podría lograr un crecimiento exponencial sostenido parecido. Sería como una Ley de Moore para las baterías. No parece que esto vaya a suceder nunca.

Vivimos, es cierto, en el tiempo de las baterías. Y en este NANOclub hemos hecho incursiones en los nuevos materiales que alumbran ese camino. De hecho, estoy de acuerdo en que las baterías son ya una “revolución de poder”, tal y como lo ha definido algún informe del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) de EEUU. Esa revolución se refleja, por ejemplo, en las llamadas “gigafactorías” y en las enormes cantidades de dinero público y privado invertidos en lograr la autosuficiencia de Europa en toda la cadena de valor, desde la extracción de materiales hasta su montaje, uso y reciclado.  

¿Qué significa esto de la revolución de poder? De entrada, que hay fortunas que se amasarán y grandes corporaciones que se construirán entorno a este negocio. Veremos quiénes son. Requeriremos baterías para nuestros teléfonos, para los portátiles, las herramientas eléctricas, los automóviles, los barcos y los aviones. Pero también para almacenar energía de fuentes renovables. Las baterías, en definitiva, son la base para descarbonizar la economía.

Para los fabricantes, sería genial que la tecnología de las baterías pudiera mejorar exponencialmente a la manera de Moore. Pero el fundador de Intel ya advirtió que el tipo de aumento de rendimiento que pronosticó para los chips, no ocurriría con los dispositivos que necesitan almacenar energía. Entiéndase, las baterías.

¿Por qué? Básicamente, porque en electrónica digital, lo que se necesita hacer es detectar un voltaje (o no) para marcar si un dígito binario es "1" o "0". Y la cantidad real de corriente que puede conducir el voltaje realmente no importa. Para las baterías, sin embargo, necesitamos almacenar energía en un material para que se pueda aprovechar más adelante.

Según un estudio reciente del Instituto Tecnológico de Massachussets, las baterías de iones de litio han mejorado en un 13% por año desde su introducción comercial en 1991. Estas mejoras se produjeron a medida que las baterías se volvieron más benignas con el medio ambiente, menos dependientes de elementos de las famosas “tierras raras”, más fáciles de fabricar, más fiables y de mayor duración.

Hoy en día, los grandes avances en baterías se están realizando para vehículos eléctricos. Tesla es ahora, posiblemente, una compañía de baterías. Otras compañías automotrices están comprando o invirtiendo en nuevas empresas de baterías apoyándose en los fortísimos planes de inversión pública. Y, probablemente, no existirá la Ley de Moore, pero habrá muchas recompensas por cada pequeña mejora en las baterías y sus tecnologías de fabricación. Si tuviéramos que aconsejar a una joven graduada con cierta ambición hoy, la palabra que le deberíamos trasladar es clara: "Baterías".