Acaba de ser revelado o primeiro comutador elaborado inteiramente a partir de nanotubos de carbono. Seus idealizadores esperam que ele possa substituir os chips de silício para fornecer componentes mais rápidos, menores e com melhor preço.

O dispositivo é um nanotubo em "forma de Y" e se comporta como um transistor, como aqueles que equipam os aparelhos eletrônicos. A corrente pode circular em um ramo ou no outro, conforme a tensão que se aplica ao terceiro. A comutação é perfeita, estando a corrente presente ou ausente, sem estado intermediário.

Nanotubo em Y.

Créditos: P. Bandaru/UCSD

Prabhakar Bandaru - cientista de materiais da Universidade da Califórnia (UCSD), em San Diego (EUA), que dirigiu a equipe de idealizadores -, diz que "O pequeno tamanho e a comutação perfeita desses nanotubos faz deles excelentes candidatos a uma nova classe de transistores".

Os cientistas obtiveram seus nanotubos em "Y", juntando um catalisador de titânio-ferro a um conjunto de nanotubos retos durante seu crescimento. No momento em que uma partícula do catalisador se "cola" sobre o lado de um nanotubo, forma a base de uma nova ramificação.


Quanto menores os chips tradicionais, mais elevadas as fugas.

O silício é um dos materiais utilizado na elaboração dos transistores convencionais, que são feitos a partir de camadas de materiais semicondutores.

A utilização de métodos de fabricação recentes levou à produção de minúsculos chips, capazes de permitir enorme "capacidade de cálculo" às máquinas usadas nos escritórios. Essa diminuição do tamanho dos chips que, logicamente, é função do tamanho - cada vez menor -, de seus componentes, acabou por redundar em fugas de corrente cada vez maiores. As conseqüências disso são reveladas no superaquecimento, no desperdício de energia podendo provocar falhas de comunicação. Parece, contudo, que o tamanho mínimo possível dos chips de silício logo será atingido.

Um trabalho equivalente deverá ser feito pelos cientistas com os nanotubos de carbono. As folhas enroladas de átomos de carbono conduzem a eletricidade e ocupam um espaço bem menor que os circuitos de silício, não medindo senão alguns bilionésimos de metro de largura.

Conforme Hongqi Xu, físico da Universidade de Lund, na Suécia, é aí que os nanotubos podem entrar com força total, podendo ser feitos via métodos químicos relativamente baratos, os quais evitam os trabalhosos procedimentos de superposição de camadas e de gravação, atualmente empregados para fazer os circuitos.


Com os nanotubos, não teremos problemas de Portas!

Os cientistas já haviam imaginado circuitos lógicos utilizando nanotubos, mas estes necessitariam de Portas (Gates) em metal para controlar o escoamento de correntes. Para a fabricação de tais dispositivos são requeridas várias etapas, assim, segundo Xu, é pouco provável que pudessem vir a concorrer economicamente com a eletrônica convencional.

As Portas no novo dispositivo fazem intrinsecamente parte da estrutura dos nanotubos, explica Bandaru. Acrescenta ele que a partícula de catalisador no centro do nanotubo pode ser deformada para modificar as propriedades de comutação do dispositivo, fazendo deste, por exemplo, um comutador que funciona com diferentes tensões. A equipe tenta agora estender o alfabeto dos nanotubos em ramos com formas em "T" e em "X" que poderão permitir diversas funcionalidades.

Nature, August 2006 (Tradução - MIA).

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