Um microprocessador de 16 bits, construído a partir de mais de 14.000 transistores de nanotubos de carbono (CNT), acabou de ser divulgado por um grupo de engenheiros eletricistas e cientistas da computação do MIT e colaboradores. Os métodos de projeto e fabricação superam os desafios anteriores associados ao uso de nanotubos de carbono, que podem fornecer uma substituição eficiente de energia ao silício em dispositivos microeletrônicos avançados.

Por que nanotubos de carbono?

Os transistores de silício usados ​​para alimentar
dispositivos eletrônicos estão chegando a um ponto em que não podem mais ser
dimensionados com eficiência para permitir avanços na eletrônica. Saturação.

Nesse cenário, os nanotubos de carbono se apresentam como um
material alternativo em potencial para a construção de microprocessadores mais
eficientes em termos de energia. O problema é que há alguns defeitos
intrínsecos e variabilidade, limitando a aplicação desses minúsculos cilindros
de átomos de carbono em sistemas de grande escala.

Mas sabemos que ciência e tecnologia andam lado a lado e não
param. Então, um grupo de engenheiros acadêmicos no MIT, em parceria com alguns
colaboradores, colegas criaram uma abordagem para projetar e construir um
microprocessador em nanotubos de carbono que resolve esses problemas.

Transistores complementares de nanotubos de carbono:

Seus métodos incluem um processo de esfoliação que impede
que os nanotubos se agrupem em agregados, o que pode impedir que os
transistores funcionem corretamente. Além disso, alguns dos problemas
associados às impurezas dos nanotubos são superados por um cuidadoso projeto de
circuitos (reduzindo o número de nanotubos metálicos, em vez de semicondutores,
que podem estar presentes sem afetar a funcionalidade do circuito). Os pesquisadores
testaram seu microprocessador, chamado RV16X-NANO, e executaram com sucesso um
programa que produz a mensagem: “Hello, World! I am RV16XNano, made from
CNTs” (Tradução livre: “Olá, Mundo! Eu sou o RV16XNano, feito de
CNTs”).

No artigo, divulgado na Nature, os autores apresentam uma metodologia de fabricação para nanotubos de carbono, um conjunto de técnicas combinadas de processamento e design para superar imperfeições em nanoescala em escalas macroscópicas. O trabalho, portanto, valida experimentalmente um caminho promissor para sistemas eletrônicos práticos além do silício.

Fonte: Nature.

Kamila Jessie

Doutoranda e mestre em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo, é formada em Engenharia Ambiental e Sanitária.