Matthew Modoono/Northeastern University
A inovação tem por base o material 1T-TaS₂ e permitiria que os processadores chegassem a trabalhar em terahertz.
Uma descoberta revolucionária em materiais quânticos pode acelerar drasticamente o futuro da eletrónica, tornando potencialmente dispositivos como smartphones e computadores portáteis até 1000 vezes mais rápidos e eficientes, anunciaram os cientistas num estudo publicado a 27 de junho na Nature Physics.
Os investigadores demonstraram que um material quântico chamado 1T-TaS₂ pode ser alternado entre os estados isolante e condutor simplesmente por aquecimento e arrefecimento. Este avanço que acabar por substituir os componentes convencionais à base de silício, refere o Live Science.
A equipa, liderada pelo físico Alberto de la Torre, da Northeastern University, utilizou um método conhecido como têmpera térmica, em que a luz é utilizada para elevar a temperatura do material e induzir um “estado metálico” estável com elevada condutividade elétrica.
O que diferencia este estudo é que esta transição só era possível anteriormente a temperaturas criogénicas extremas e durava apenas frações de segundo. Agora, os investigadores demonstraram que o 1T-TaS₂ pode manter o seu estado condutivo durante meses a temperaturas práticas muito mais elevadas — cerca de -73°C, mais de 250°C mais quente do que em experiências anteriores.
Esta capacidade de alternar estados eletrónicos sob pedido pode abrir caminho para processadores ultracompactos e ultrarrápidos. “Os processadores trabalham em gigahertz atualmente. Isso permitiria chegar a terahertz“, disse de la Torre. Este salto significaria processar dados 1000 vezes mais rápido do que as tecnologias atuais.
As implicações são vastas. Os chips de silício tradicionais são compostos por componentes condutores e isolantes separados, que requerem mais espaço e são limitados por restrições físicas. Em contraste, o 1T-TaS₂ combina ambas as propriedades num único material, permitindo aos engenheiros conceber componentes mais pequenos e mais eficientes sem sacrificar o desempenho.
“Eliminámos um dos desafios da engenharia ao colocar tudo num único material”, disse Gregory Fiete, co-autor e físico teórico da Northeastern University. A equipa acredita que este nível de controlo sobre o estado eletrónico de um material pode impulsionar uma nova era na eletrónica, onde a comutação à velocidade da luz se tornará a norma.
