Criado o primeiro computador de nanotubos de carbono do mundo

Por , em 30.09.2013

Os computadores do futuro podem ser ainda menores, mais rápidos e mais eficientes – tudo isso utilizando um material já bem conhecido na indústria hoje: o carbono, que um dia pode substituir o silício.

O primeiro computador de nanotubos de carbono

Em uma descoberta que se baseia no trabalho anterior de várias instituições, incluindo a IBM, uma equipe de engenheiros da Universidade de Stanford, Estados Unidos, anunciou hoje a criação do primeiro computador da história composto por nanotubos de carbono.

Os nanotubos são usados para criar um novo tipo de transistor, que não depende de silício convencional. “Este é o mais complexo aparelho eletrônico já construído com nanotubos de carbono”, afirma Max Shulaker, coautor do estudo que anunciou o progresso, publicado na revista Nature. “Já houve muita propaganda exagerada sobre este assunto, mas as pessoas não tinham realmente certeza se poderíamos usar esta tecnologia de forma prática”.

Os nanotubos de carbono são cilindros minúsculos produzidos a partir de folhas de átomos de carbono. São tão pequenos que os engenheiros conseguem colocar uma quantidade muito superior deles em um único chip, em comparação com os transistores de silício.

Seu tamanho reduzido, juntamente com outras propriedades dos nanotubos (incluindo a alta condutividade e a capacidade de ligar e desligar rapidamente), significam maiores velocidade e eficiência energética. Isso é particularmente importante, dados os limites inerentes de transistores de silício. Os pesquisadores têm sido capazes de duplicar o número de transistores em um chip aproximadamente a cada dois anos (um processo conhecido como Lei de Moore), mas se acredita que este progresso vai chegar ao fim dentro de algumas décadas.

O computador que Shulaker e seus colegas construíram é extremamente simples: contém apenas 178 transistores e possui um sistema operacional rudimentar, que permite a realização de tarefas simples envolvendo números. Ainda assim, chegar a este ponto é uma conquista que levou anos para ser alcançada – e exigiu que os pesquisadores superassem dois grandes desafios.

Os nanotubos de carbono tendem a se automontar de forma imprevisível, e este processo de montagem também produz alguns nanotubos com propriedades metálicas, o que pode ocasionar um curto-circuito no transistor. “Tivemos que trabalhar muito para que os nanotubos se alinhassem como queríamos e, consequentemente, fossem perfeitamente confiáveis”, conta Shulaker. “Não estávamos interessados em obter 98% de eficiência, por exemplo, porque quando você tem um chip com bilhões de transistores, estes 2% podem se tornar um grande problema”.

Para superar estes desafios, a equipe da Universidade de Stanford utilizou o que os pesquisadores apelidaram de “um projeto imune à imperfeição”. A abordagem essencialmente usa eletricidade para vaporizar nanotubos metálicos durante seu processo de fabricação, e se baseia em um algoritmo para criar projetos de circuitos que funcionam independentemente de qualquer desalinhamento dos nanotubos.

De acordo com Shulaker, os métodos podem ser dimensionados para suportar a fabricação industrial de transistores de nanotubos de carbono no futuro. “Isso mostra que nós podemos realmente começar a competir com o silício”, acredita.

Apesar dos progressos empolgantes, Shulaker também é realista sobre as perspectivas de aplicação prática do material: mais pesquisas serão necessárias para que se comprove que os nanotubos não são apenas mais uma das várias tecnologias emergentes, e sim um potencial substituto do silício.

Isso sem mencionar que qualquer grande ruptura na indústria eletrônica, toda baseada em silício, será um enorme desafio. “Eu seria ingênuo de pensar que, em uma bela manhã, a indústria vai simplesmente acordar e jogar o silício pela janela”, admite. “Mas eu gosto de pensar que, talvez um dia, o Vale do Silício [região da Califórnia, EUA, que concentra diversas empresas de tecnologia] se torne o ‘Vale do Carbono’”. [The Verge]

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