«La ciencia de hoy es la tecnología del mañana.» – Edward Teller

En el artículo anterior vimos cómo el ébola, el chocolate y el coltán podían estar conectados por algo aparentemente invisible: las complejas cadenas químicas y materiales que sostienen el mundo moderno.

Con la inteligencia artificial ocurre algo parecido.

A simple vista, los sistemas de IA parecen depender únicamente de algoritmos, centros de datos y potencia de cálculo. Pero detrás de ellos existe una infraestructura mucho más frágil y desconocida de lo que imaginamos.

Una infraestructura donde intervienen materiales ultrapuros, sistemas láser capaces de trabajar a escala nanométrica y cadenas de suministro tan delicadas que un conflicto a miles de kilómetros puede alterar directamente la fabricación mundial de chips.

Y es aquí donde química, tecnología y geopolítica vuelven a cruzarse de una forma inesperada.

La química invisible detrás de la inteligencia artificial.

El auge de la inteligencia artificial ha disparado la demanda de chips de alto rendimiento. Detrás de los modelos de IA actuales existen enormes centros de datos repletos de procesadores capaces de realizar millones de operaciones por segundo.

Fabricarlos exige una precisión casi atómica. Empresas como TSMC, Intel o Samsung trabajan con estructuras tan diminutas que se miden en nanómetros, y a esa escala cualquier impureza puede alterar por completo el proceso de fabricación.

La producción de semiconductores depende de técnicas de litografía avanzadas capaces de grabar patrones microscópicos sobre silicio mediante radiación ultravioleta. Según explica Intel en su análisis sobre semiconductor lithography, estas tecnologías requieren condiciones de pureza y control extraordinarias.

Es aquí donde entran en juego algunos gases nobles, especialmente el neón, aunque también intervienen otros como criptón, xenón y argón.

Todos pertenecen a un grupo de elementos caracterizados por su enorme estabilidad química. Precisamente porque apenas reaccionan con otras sustancias, resultan ideales para entornos tecnológicos donde incluso una contaminación microscópica puede afectar al resultado final.

La Royal Society of Chemistry destaca que el neón posee propiedades especialmente útiles para sistemas láser y aplicaciones tecnológicas avanzadas. De hecho, desempeña un papel clave en los llamados láseres excimer, una tecnología fundamental para fabricar los chips más avanzados del mundo.

El término excimer proviene del inglés excited dimer (“dímero excitado”) y hace referencia a moléculas temporales formadas por gases nobles y halógenos bajo estimulación eléctrica.

En condiciones normales, estos gases prácticamente no reaccionan entre sí. Sin embargo, al excitarlos eléctricamente pueden unirse brevemente y liberar enormes cantidades de energía en forma de pulsos extremadamente precisos de luz ultravioleta antes de separarse casi de inmediato.

Gracias a esa radiación de alta energía, las máquinas de litografía pueden “dibujar” patrones microscópicos sobre las obleas de silicio, creando estructuras miles de veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano.

ASML, líder mundial en sistemas de litografía para semiconductores, explica que estas tecnologías permiten fabricar transistores cada vez más pequeños y potentes, algo imprescindible para el desarrollo actual de la inteligencia artificial.

Pero alcanzar ese nivel de precisión exige condiciones extremadamente controladas. Incluso pequeñas variaciones de temperatura pueden alterar la óptica de los sistemas láser a escala nanométrica, por lo que la fabricación de chips depende de complejos sistemas de refrigeración, vacío y control ambiental.

Y la clave no está solo en utilizar neón, sino también en su pureza. Para que estos sistemas funcionen correctamente, el gas debe alcanzar niveles superiores al 99,999 %, algo que solo puede lograrse mediante procesos industriales y químicos extremadamente sofisticados.

Detrás de cada modelo de IA hay, literalmente, enormes procesos invisibles de purificación, criogenia y control químico.

Ucrania y la guerra por los materiales invisibles.

Aquí aparece una conexión inesperada entre química, tecnología y geopolítica.

Antes del conflicto iniciado en 2022, Ucrania desempeñaba un papel clave en el suministro mundial de neón ultrapuro utilizado en la fabricación de semiconductores. Empresas como Ingas, en Mariúpol, y Cryoin, en Odesa, refinaban este gas y lo exportaban a fabricantes de chips de Asia, Estados Unidos y Europa.

Según estimaciones de la consultora Techcet y análisis de la U.S. International Trade Commission, Ucrania llegó a cubrir cerca de la mitad del mercado mundial de neón semiconductor-grade (neón de pureza ultra alta utilizado en litografía avanzada).

Reuters informó durante los primeros meses del conflicto que el cierre de plantas ucranianas podía afectar seriamente al suministro global de neón empleado en la fabricación de chips.

Cuando comenzaron las hostilidades, muchas instalaciones detuvieron su actividad y las exportaciones se vieron afectadas. El precio del neón aumentó rápidamente y surgió el temor a una posible escasez global.

Desde entonces, la industria ha intentado diversificar proveedores y reforzar la producción en distintas regiones. Tras el inicio de la guerra en 2022, compañías internacionales de gases industriales y fabricantes de semiconductores aumentaron inversiones en Estados Unidos, Asia y otros mercados para reducir la dependencia de cadenas de suministro excesivamente concentradas.

Una guerra en Europa del Este estaba impactando directamente en la producción mundial de semiconductores y, de forma indirecta, en el desarrollo de la inteligencia artificial.

Lo más interesante es que el neón no se extrae como el petróleo o el litio. Normalmente se obtiene como subproducto de procesos industriales relacionados con la siderurgia.

Ucrania heredó una enorme infraestructura metalúrgica de la antigua Unión Soviética y, en muchas plantas de acero, se utilizaban sistemas de separación criogénica del aire para producir oxígeno industrial.

Air Liquide

explica que este proceso permite aislar distintos componentes atmosféricos mediante diferencias en sus puntos de ebullición, haciendo posible la recuperación de gases como neón, xenón y criptón.

Posteriormente, estos gases eran refinados hasta alcanzar niveles de pureza extremadamente altos necesarios para fabricar semiconductores avanzados.

La nueva geopolítica de la tabla periódica.

Durante décadas, los recursos estratégicos más importantes fueron el petróleo y el gas natural. Hoy, sin embargo, el escenario tecnológico está cambiando rápidamente.

La inteligencia artificial no depende únicamente de algoritmos y centros de datos. También requiere enormes cantidades de materiales ultrapuros, gases nobles, tierras raras, agua ultrapura y procesos industriales capaces de trabajar a escalas nanométricas.

La Agencia Internacional de la Energía lleva años advirtiendo que los minerales y materiales críticos se están convirtiendo en uno de los grandes factores estratégicos del siglo XXI. En plena expansión de la inteligencia artificial, asegurar el acceso a estos recursos se ha convertido en una prioridad para gobiernos y grandes compañías tecnológicas.

Y todo apunta a que esa dependencia seguirá creciendo. Las previsiones del sector muestran un aumento sostenido del mercado global de gases nobles durante la próxima década, impulsado principalmente por la fabricación de semiconductores, la electrónica avanzada y la propia expansión de la inteligencia artificial.

Este crecimiento refleja cómo materiales que durante décadas permanecieron lejos del foco público están adquiriendo un papel cada vez más importante en la economía digital.

En ese contexto, gases nobles como el neón han pasado a formar parte de una nueva competencia global por el control de recursos críticos. El gas que alimenta los láseres de una fábrica de chips puede resultar hoy tan importante para la industria tecnológica como el petróleo lo fue durante gran parte del siglo XX.

Por eso, cuando pensamos en inteligencia artificial, quizá ya no baste con hablar de algoritmos o potencia de cálculo. Detrás de cada avance digital existe también una enorme infraestructura química e industrial prácticamente invisible para la mayoría de las personas.

Porque la revolución del siglo XXI no depende solo del código. También depende de la química.

Y hasta aquí el post de hoy. Espero haya resultado interesante. Como siempre, muchas gracias por leerme y… ¡Hasta la próxima!