Substância promete chips mais flexíveis que usam menos energia

Pesquisadores criaram um chip de computador a partir de uma substância descrita como uma alternativa promissora para o silício, material mais usado hoje em dia.

A equipe utilizou molibdenita (MoS2), um mineral de cor escura, que ocorre naturalmente na natureza. Segundo os cientistas, a substância pode ser usada em camadas mais finas do que o silício, que atualmente é o componente mais comumente usado em equipamentos eletrônicos.

Sendo assim, o MoS2 poderia criar chips menores e mais flexíveis, que usam menos energia.

A substância é atualmente usada como ingrediente em lubrificantes de motor, ceras e como agente de reforço para plásticos. O MoS2 é facilmente disponível e barato.

Para obter uma camada fina do material, a equipe de colocou uma tira de plástico “pegajoso” sobre o cristal, descascou-a e então anexou a fita a um suporte. O plástico foi, então, retirado para deixar a camada muito fina de MoS2 exposta.

Usando a camada fina, a equipe construiu um protótipo de microchip, ao qual juntaram seis transistores em série permitindo-lhes realizar operações lógicas simples.

Embora o circuito integrado seja básico, os pesquisadores disseram que prova que projetos mais complexos são possíveis em chips mais finos do que poderiam ser produzidos com silício.

O problema com o silício é que ele não pode ser muito afinado, porque é muito reativo. Sua superfície gosta de oxidar – se ligar com o oxigênio e hidrogênio – e isso degrada suas propriedades elétricas quando se quer fazer um filme muito fino.

Como resultado, a camada utilizável mais fina de silício usada em chips de computador tem em torno de dois nanômetros de espessura. MoS2, em contraste, pode ser usado em camadas de apenas três átomos de espessura, permitindo que os chips fiquem pelo menos três vezes menores.

Uma das principais vantagens de ter um material mais fino é que os transistores também podem ser reduzidos em tamanho. E um transistor mais fino automaticamente dissipa menos energia e gasta menos energia; ou seja, permite que haja eletrônicos que gastam menos energia elétrica.

MoS2 também tem a vantagem de ser tão duro quanto o aço inoxidável, mas também ser capaz de ser flexível. Ele pode ser dobrado em grandes ângulos ou muito esticado (por exemplo, aumentar seu comprimento em 10%, o que, se fosse feito com o silício, lhe quebraria como vidro).

A equipe disse que o material poderia ser adequado para eletrônicos flexíveis que poderiam ser enrolados em tubos, ligados à pele ou usados para fazer celulares que se encaixam no rosto do dono.

O MoS2 enfrenta a concorrência do grafeno, um outro de semicondutor flexível, como potencial substituto para o silício. Mas
a equipe suíça acredita que seu material tem uma grande vantagem – pode amplificar sinais eletrônicos em temperatura ambiente, enquanto que o grafeno precisa ser resfriado o suficiente para transformar nitrogênio em líquido.

Apesar do potencial de MoS2, os pesquisadores alertam que ainda vai levar pelo menos 10 a 20 anos antes dele entrar para uso comercial.

Entretanto, o grupo disse que planeja explorar se pode fazer o mineral mais condutor e também tentar encontrar uma forma menos trabalhosa de produzir camadas finas da substância.[BBC]