Um grupo de pesquisadores desvendou um fascinante potencial no grafeno, substância presente na grafite dos lápis que usamos no dia a dia. Surpreendentemente, descobriram que o grafeno possui propriedades semicondutoras, abrindo portas para sua possível utilização em futuros chips de computador. Embora a produção em larga escala seja, agora, uma promessa muito distante, o primeiro semicondutor de grafeno é uma descoberta promissora.
Semicondutor de grafeno e possibilidades
A descoberta feita por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia e da Universidade Tianjin da China pode revolucionar a indústria da tecnologia, oferecendo uma alternativa inovadora e eficiente para os componentes eletrônicos convencionais, sobretudo o silício, que é atualmente o material mais encontrado em chips.
O estudo, publicado na revista científica Nature, traz à tona possibilidades inovadoras e surge em meio a uma corrida global pelo monopólio de semicondutores. Para que fosse possível sua viabilidade, foram investidos milhares de milhões de dólares em subsídios e outros apoios a programas de produção nacionais, além da indústria e da investigação científica sobre chips mais potentes e potenciais alternativas ao silício.
Fim do silício?
O semicondutor de grafeno possibilita maior velocidade, visto ter uma mobilidade 10 vezes maior do que o silício. Os semicondutores em geral desempenham um papel crucial na condução da eletricidade em condições específicas. São como os tijolos essenciais que formam a base dos dispositivos eletrônicos, sendo a matéria-prima principal para a criação de chips presentes em smartphones, sistemas de inteligência artificial, veículos elétricos e uma variedade de outros produtos inovadores.
Desse modo, o semicondutor de grafeno foi desenvolvido para que pudesse ser integrado aos métodos tradicionais de processamento microeletrônico. Essa iniciativa busca unir o potencial revolucionário do grafeno com as técnicas convencionais de fabricação de chips, abrindo novas perspectivas para aprimorar a eficiência e o desempenho dos dispositivos eletrônicos que utilizamos no dia a dia.
A descoberta pode possibilitar a substituição do silício, uma vez que esse material está chegando ao fim devido ao avanço da velocidade da computação. No entanto, os cientistas afirmam que o silício não deixará de ser utilizado tão rapidamente.
A busca por materiais que possam substituir ou complementar o silício é um campo de pesquisa explorado por cientistas ao longo de décadas. Nos últimos tempos, substâncias como os dichalcogenetos de metais de transição têm ganhado atenção especial.
Além disso, materiais como o nitreto de gálio e o carboneto de silício têm sido aplicados em chips responsáveis por impulsionar a tecnologia de veículos elétricos.
O principal desafio: o econômico
Apesar das promissoras características dos novos materiais, surge um desafio significativo: o custo. Essas substâncias inovadoras apresentam um valor consideravelmente mais elevado do que o silício, que tradicionalmente domina a fabricação de chips.
Essa otimização contínua posiciona o silício como uma opção econômica e eficaz, tornando-se um desafio para os novos materiais competirem nesse cenário altamente especializado da indústria de semicondutores.
Comparação
A promessa intrigante do grafeno reside na capacidade de um único chip conter uma quantidade significativamente maior de transistores feitos desse material em comparação ao silício. O grafeno, formado por átomos de carbono dispostos em hexágonos, apresenta propriedades notáveis: é leve, flexível, possui resistência centenas de vezes superior à do aço e conduz eletricidade de forma excepcional.
Além de sua potencial aplicação em chips, o grafeno já encontrou utilidade em diversos campos, como rastreadores de saúde vestíveis, sensores de gás, raquetes de tênis.
Entretanto, especialistas destacam desafios consideráveis no desenvolvimento de semicondutor de grafeno, especialmente relacionados à fabricação e custos de produção. Embora a promessa seja empolgante, a implementação em larga escala pode demorar entre cinco e dez anos, aguardando avanços significativos que permitam superar os obstáculos técnicos e econômicos.
