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Cientista da USP cria memória de computador que pode substituir o silício

Pesquisadores da USP desenvolveram uma nova técnica para fabricar memórias de computador baseadas em memristores, ou seja, feitas com componentes eletrônicos capazes de preservar informações mesmo quando não há energia elétrica para alimentá-los.

Segundo os cientistas, com essas memórias resistivas (ReRAM) não há divisão entre os dados gravados em uma unidade de armazenamento que depende de eletricidade e uma memória instantânea, que perde todas as informações quando o aparelho é desligado.

Essa nova arquitetura de memórias computacionais foi desenvolvida utilizando materiais que nunca foram combinados com essa finalidade. O mecanismo possui uma camada de grafeno depositada entre contatos de um semicondutor conhecido como indium tin oxynitride (Iton), tudo isso envolto em uma capa de alumínio.

Óxido condutor transparente

A eletricidade que passa por esse componente gera um campo eletromagnético que, dependendo da tensão aplicada no conjunto, pode formar ou não um filamento responsável pelo fenômeno conhecido como comutação resistiva, de alta e baixa resistência.

Protótipo do sistema de memória resistiva: (Imagem: Reprodução/Marcos Santos/USP Imagens)
Protótipo do sistema de memória resistiva: (Imagem: Reprodução/Marcos Santos/USP Imagens)

Outra vantagem dessa abordagem é a transparência do material, o que, segundo os pesquisadores, poderia permitir sua utilização em arquiteturas eletrônicas próximas à superfície das telas dos aparelhos, reduzindo ainda mais o espaço ocupado e facilitando a miniaturização dos componentes.

“Nas memórias convencionais, as informações ficam disponíveis apenas enquanto a máquina está ligada. No caso da memória ReRAM, porém, os dados continuam disponíveis na falta de energia, sem prejuízo da velocidade de acesso e de escrita”, explicou ao Jornal da USP a pós-doutoranda do Instituto de Física Marina Sparvoli, autora principal do estudo.

Combinação inédita

Segundo os pesquisadores, o Iton é uma variação do óxido de índio e estanho (ITO) — usado em sistemas touchscreen, como nas telas de smartphones. A inovação está na combinação com o nitrogênio e o grafeno, que é uma forma cristalina plana extremamente fina baseada em carbono, um dos elementos mais abundantes no planeta.

ReRAM baseada em memristores (Imagem: Reprodução/Marcos Santos/USP Imagens)
ReRAM baseada em memristores (Imagem: Reprodução/Marcos Santos/USP Imagens)

Do ponto de vista da sustentabilidade, o grafeno é interessante, pois o carbono não é ligado como polímero. Ele poderia ser destruído de forma natural, bastando apenas aquecê-lo em altas temperaturas para separá-lo do Iton que suporta temperaturas ainda maiores e não sofreria danos durante esse processo.

“Nós estamos tentando garantir a memória resistiva, sem discutir a reciclagem ainda. Esse é um projeto na fronteira do conhecimento mundial, que terá aplicação no mercado internacional daqui a 10, 15 ou 20 anos. A doutora Marina conseguiu criar memórias resistivas usando grafeno com o Iton, o óxido de índio-estanho com dopagem de nitrogênio, ampliando o espaço de pesquisa na área”, resumiu o professor e chefe do laboratório José Fernando Chubaci.

Fonte: Canaltech

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