El mosaico de átomos en el que cada pieza conmuta por su cuenta fue durante mucho tiempo una idea bonita pero inservible. En un ferroeléctrico corriente, un material que guarda un bit mediante la dirección de su polarización eléctrica, las piezas vecinas están acopladas. Para dar la vuelta a una hay que arrastrar a las demás, y el dibujo sale a lo grande: dominios de varios nanómetros de ancho, no de un solo átomo.
Resulta que ese acoplamiento entre piezas se puede romper casi por completo. Para lograrlo, se alternan capas de titanato de bario de una celda elemental de grosor con capas de circonato o estannato de bario. Los átomos de circonio o de estaño son mayores que los de titanio, así que las celdas de oxígeno que los rodean se deforman ligeramente. Aparece entonces un patrón peculiar de vibraciones de la red cristalina que amortigua la interacción entre celdas vecinas.
Los cálculos en supercomputadora mostraron que en un mosaico así se puede invertir una sola pieza sin tocar las demás. El dominio ocupa un cuarto de celda elemental y la energía de su frontera es de apenas 2,2 milijulios por metro cuadrado. Para comparar: en los ferroeléctricos habituales esa energía es cientos de veces mayor.
La ventaja práctica se ve de inmediato. La densidad de grabación alcanza los 320 terabits por centímetro cuadrado. En la superficie de un sello postal cabría el contenido de varios millones de libros. Además, conmutar una sola pieza requiere apenas 0,135 electronvoltios, lo que promete un bajo consumo energético.
El mosaico de átomos ha dejado de ser una metáfora. Ahora es una tarea de ingeniería: cultivar esas capas ultrafinas sobre un sustrato de óxido de magnesio y comprobar cómo conmutan las piezas en un dispositivo real. Si el experimento confirma el cálculo, la memoria con precisión atómica pasará de la ciencia ficción a la producción en serie.
Una densidad de 320 Tbit/cm² significa que en una superficie del tamaño de un sello postal se puede almacenar el contenido de varios millones de libros.
La idea de almacenar información en celdas atómicas individuales conecta con el concepto de «memoria atómica» de la novela de Arthur Clarke «La ciudad y las estrellas», donde el conocimiento se guardaba en estructuras cristalinas.