Cientistas criam semicondutor capaz de aumentar rapidez de aparelhos

O invento deve beneficiar particularmente dispositivos móveis, como smartphones, e médicos, caso dos marca-passos

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postado em 07/03/2016 06:00

Comparados a celulares e computadores de 10 anos atrás, os equipamentos atuais parecem o ápice do avanço tecnológico: mesmo menores e mais leves, são capazes de processar textos, fotos e vídeos com velocidade muito superior. Para pesquisadores, no entanto, o estágio de hoje não é suficiente, e diferentes grupos estão em constante busca por formas de tornar os dispositivos ainda mais eficientes. Agora, cientistas da Universidade de Utah, nos Estados Unidos, apresentam uma tecnologia que promete deixar os eletrônicos dezenas de vezes mais rápidos e, ao mesmo tempo, fazer as baterias durarem mais.


O segredo está no monóxido de estanho, um material que permite fabricar semicondutores bidimensionais, ou seja, com uma espessura tão pequena que se torna praticamente insignificante. Assim, a eletricidade que percorre os transistores dos equipamentos só precisa seguir por duas direções, tornando o processo mais rápido e mais eficaz, pois a dispersão de elétrons também cai. Um fluxo de energia mais veloz, na prática, se traduz em computadores mais ágeis para processar todo tipo de informação. E se menos energia é gasta no processo, exige-se menos das baterias.

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De acordo com Ashutosh Tiwari, cientista de materiais e professor-associado de engenharia da Universidade de Utah, os materiais semicondutores bidimensionais possuem uma camada com espessura de apenas um ou dois átomos, o que é um avanço em relação aos semicondutores tridimensionais. “Consequentemente, os elétrons podem se mover apenas em uma camada, é um processo muito mais rápido. Transistores feitos com o nosso material semicondutor podem levar a computadores e smartphones 100 vezes mais velozes do que os aparelhos comuns”, diz ao Correio o líder da pesquisa, publicada recentemente na revista especializada Advanced Electronics. “A economia de energia beneficia os dispositivos móveis, como smartphones, e em especial os implantes médicos, como marcapassos, que vão funcionar por mais tempo com uma simples carga de bateria”, completa.

Geralmente, a corrente elétrica que percorre os circuitos dos aparelhos atuais passa por semicondutores de silício, que são tridimensionais. Nesse formato de semicondutor, há mais espaço para a “perda” de elétrons, o que gera mais calor (aquecendo os processadores) e gasta mais energia para alimentar a corrente elétrica (veja infografia). O problema é que, até então, os materiais semicondutores desenvolvidos em 2D, como grafeno e borofeno, são do tipo-N (movimentam apenas elétrons). E, para fazer um eletrônico funcionar, é necessário também o movimento das cargas positivas, ou “lacunas”. “O monóxido de estanho, descoberto pelo nosso time, é o primeiro material semicondutor 2D de tipo-P. Agora temos tudo: semicondutores 2D de tipo-P e de tipo-N. Tudo vai funcionar muito mais rápido”, destaca Tiwari.

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