Chips mais rápidos, menores, mais inteligentes e mais eficientes em termos de energia para tudo, desde eletra´nicos de consumo a big data e computação inspirada no cérebro, podem estar a caminho em breve, depois que os engenheiros da Universidade do Texas em Austin criaram o menor dispositivo de memória atéentão. E no processo, eles descobriram a dina¢mica física que desbloqueia recursos de armazenamento de memória densa para esses dispositivos minaºsculos.

A pesquisa publicada recentemente na Nature Nanotechnology baseia-se em uma descoberta de dois anos atrás, quando os pesquisadores criaram o que era então o mais fino dispositivo de armazenamento de memória . Nesse novo trabalho, os pesquisadores reduziram o tamanho ainda mais, diminuindo a área da seção transversal para apenas um nana´metro quadrado.

Obter um controle sobre a física que inclui capacidade de armazenamento de memória densa nesses dispositivos permitiu a capacidade de torna¡-los muito menores. Defeitos, ou buracos no material, fornecem a chave para desbloquear a capacidade de armazenamento de memória de alta densidade.

"Quando um aºnico a¡tomo de metal adicional entra naquele buraco em nanoescala e o preenche, ele confere parte de sua condutividade ao material, e isso leva a uma mudança ou efeito de memória", disse Deji Akinwande, professor do Departamento de Engenharia Elanãtrica e de Computação .

Embora tenham usado dissulfeto de molibdaªnio - também conhecido como MoS2 - como o nanomaterial principal em seu estudo, os pesquisadores acreditam que a descoberta pode se aplicar a centenas de materiais atomicamente finos relacionados.

A corrida para fazer chips e componentes menores gira em torno de potaªncia e conveniaªncia. Com processadores menores, vocêpode fazer computadores e telefones mais compactos. Mas reduzir os chips também diminui suas demandas de energia e aumenta a capacidade, o que significa dispositivos mais rápidos e inteligentes que consomem menos energia para operar.

"Os resultados obtidos neste trabalho abrem caminho para o desenvolvimento de aplicações de futura geração que são de interesse do Departamento de Defesa, como armazenamento ultradenso, sistemas de computação neuroma³rfica, sistemas de comunicação de radiofrequência e muito mais", disse Pani Varanasi, programa gerente do Escrita³rio de Pesquisa do Exanãrcito dos EUA, que financiou a pesquisa.

O dispositivo original - apelidado de "atomristor" pela equipe de pesquisa - era na anãpoca o mais fino dispositivo de armazenamento de memória já registrado, com uma única camada atômica de espessura. Mas reduzir um dispositivo de memória não éapenas torna¡-lo mais fino, mas também construa­-lo com uma área transversal menor.

"O Santo Graal cienta­fico para o dimensionamento estãocaindo a umnívelem que um aºnico a¡tomo controla a função da memória, e isso éo que realizamos no novo estudo", disse Akinwande.

O dispositivo de Akinwande se enquadra na categoria de memristores, uma área popular de pesquisa de memória, centrada em componentes elanãtricos com a capacidade de modificar a resistência entre seus dois terminais sem a necessidade de um terceiro terminal no meio conhecido como portão. Isso significa que eles podem ser menores do que os dispositivos de memória de hoje e possuem mais capacidade de armazenamento .

Esta versão do memristor - desenvolvido usando as instalações avana§adas do Laborata³rio Nacional de Oak Ridge - promete uma capacidade de cerca de 25 terabits por centa­metro quadrado. Isso é100 vezes maior densidade de memória por camada em comparação com dispositivos de memória flash disponí­veis comercialmente.