Chega de fritar os PCs: novos isolantes estão chegando

A tecnologia não para de evoluir, mas há empecilhos que dificultam o desenvolvimento de produtos melhores. Um dos mais difíceis de ser contornado está diretamente ligado à eletrônica básica. Em um mundo onde surgem processadores mais velozes diariamente, as fabricantes sempre enfrentam problemas com o resfriamento.

Tal problema é notado diariamente pelos consumidores, que devem suportar o calor excessivo dos notebooks e de outros gadgets que superaquecem. Em geral, computadores contam com coolers, pasta térmica, dissipadores, mas nada disso soluciona a perda de desempenho e o calor constante.

Lutando contra o inevitável

Se você parar para pensar, o calor é um problema inevitável. Quando determinado número de elétrons começa a se movimentar com grande velocidade, é natural que o calor seja liberado. E aí é que reside o problema, pois os processadores necessitam da movimentação de elétrons, mas não podem aquecer, porque o aquecimento gera a perda de desempenho.

Acontece que, recentemente, os físicos encontraram uma possível solução. Trata-se dos isolantes topológicos. Estes materiais vão permitir o avanço da tecnologia através de pequenas mudanças estabelecidas no comportamento dos elétrons.

Iso o quê? Isolantes topológicos são materiais que possibilitam a transição de elétrons com maior liberdade na superfície. A principal característica desses elementos é a possibilidade de utilização em temperatura baixas.

O que difere os isolantes topológicos dos materiais comuns? Basicamente eles possuem a capacidade de conduzir eletricidade aproveitando a propriedade de giro dos elétrons (spin). Aliás, a propriedade spin vem sendo muito comentada e pode ser o primeiro passo para o surgimento da spintrônica.

A solução demora a ser elaborada...

O ano era 1985 e Klaus von Klitzing estava ganhando o prêmio Nobel por descobrir algo que poderia mudar o futuro da tecnologia. Alguns anos antes, o físico alemão havia feito experimentos com o silício na tentativa de resfriá-lo para melhorar o desempenho dos componentes eletrônicos.

Nos estudos que von Klitzing realizou, ele sugeria que com baixas temperaturas (próximas do zero absoluto) e o uso de um campo magnético seria possível modificar o fluxo de elétrons. E pelo visto tudo que ele disse parecia fazer sentido, pois além do Nobel, outros estudiosos usaram as pequisas do físico como base.

Vinte anos depois, houve algum progresso com relação aos estudos estabelecidos por Klaus von Klitizing. Resultados apareceram na Universidade da Pensilvânia (Filadélfia). Dois cientistas, Charles Kane e Eugene Mele, sugeriram que alguns materiais poderiam criar um campo magnético parecido com o que havia sido proposto por Klitzing. Os estudos recentes afirmavam que tais elementos teriam essa característica naturalmente.

O telureto de bismuto é a solução

Recentemente, Yulin Chen e Zhi-Xun Shen, alunos da Universidade de Stanford descobriram que o telureto de bismuto comporta-se como um isolante topológico quando em temperatura ambiente.  Ou seja, este elemento seria exatamente o que Charles Kane e Eugene Mele procuravam.

Apesar de não possibilitar a utilização de alta corrente elétrica, o telureto de bismuto deve ser perfeito para o uso em notebooks e outros produtos eletrônicos. Segundo estudos, este elemento permite a passagem de pequenas correntes elétricas — que em teoria seria um empecilho —, as quais são suficientes para o uso em processadores.

Breve em um processador dentro do seu notebook

As novidades não param por aí, pois o telureto de bismuto é um material de fácil obtenção. Apesar de ser construído em laboratório, não deve haver muita complicação para formar os cristais.

O telureto de bismuto não fará parte de dissipadores ou de coolers. Como você já deve ter presumido, este novo elemento será utilizado diretamente para a construção dos chips. Não que ele vá substituir tudo o que existe dentro de um processador, mas a carcaça e outros pequenos itens fundamentais para o fluxo de elétrons certamente receberão a aplicação do composto.

Segundo os pesquisadores, o telureto de bismuto ainda deve permitir a construção de componentes com novos princípios de funcionamento. Isso significa que a possibilidade de um salto na tecnologia é muito grande.

Revolução na informática

Todas essas pesquisas em torno do telureto de bismuto e de outras alternativas para a baixa no aquecimento dos componentes eletrônicos resultarão em computadores, smartphones e outros produtos ainda mais velozes e finos. Possivelmente teremos uma revolução nos próximos anos!

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