Materiais Avançados

Memória de "cristal de plástico" não perde dados

O novo cristal plástico é ferroelétrico a temperatura ambiente, alternando para uma fase plástica e mais flexível a temperaturas mais elevadas. [Imagem: Jun Harada el al. - 10.1038/NCHEM.2567]

Cristal plástico

Um inédito "cristal de plástico", sintetizado por pesquisadores da Universidade de Hokkaido, no Japão, apresentou propriedades de mudança controlável de estado que promete aplicações que vão dos materiais inteligentes às memórias de computador.

Quando se aplica um campo elétrico em alguns materiais, os átomos desses materiais alteram sua polarização elétrica de um sentido para outro, tornando um dos lados do material positivo e outro negativo. Esta propriedade de comutação - característica dos materiais ferroelétricos - permite que eles sejam utilizados em uma vasta gama de aplicações, como os bits das memórias de computador, por exemplo.

A novidade é que o novo material é um plástico, abrindo novos caminhos para a eletrônica orgânica, com componentes mais baratos e menos tóxicos do que os usados na eletrônica inorgânica tradicional e reforçando as promessas de dispositivos flexíveis.

Plasticidade ferroelétrica

Os cristais ferroelétricos à base de compostos orgânicos desenvolvidos até agora são menos simétricos do que os cristais inorgânicos, o que resulta em que eles só podem ser polarizados em uma direção. Isso exige que se use um monte de pequenos cristais, ainda assim gerando uma polarização geral bem mais fraca.

O novo cristal plástico é ferroelétrico a temperatura ambiente, alternando para uma fase plástica e mais flexível a temperaturas mais elevadas. Nessas temperaturas mais elevadas, as moléculas do cristal apresentam eixos de polaridade aleatórios, mas podem ser alinhados em uma direção específica através da aplicação de uma corrente elétrica à medida que o cristal esfria, o que significa que ele pode ser trazido de volta para um estado ferroelétrico com uma polarização forte e robusta.

Segundo a equipe, uma vantagem crucial dessa transição para um estado plástico pelo aquecimento é a redução da tendência à fratura que ocorre nos cristais convencionais.

Isto "o torna extremamente vantajoso para uso na forma de uma película ferroelétrica fina em dispositivos como memórias de acesso aleatório não-voláteis, que mantêm a memória quando a energia é desligada," afirmam os pesquisadores.

Bibliografia:

Directionally tunable and mechanically deformable ferroelectric crystals from rotating polar globular ionic molecules
Jun Harada, Takafumi Shimojo, Hideaki Oyamaguchi, Hiroyuki Hasegawa, Yukihiro Takahashi, Koichiro Satomi, Yasutaka Suzuki, Jun Kawamata, Tamotsu Inabe
Nature Chemistry
DOI: 10.1038/NCHEM.2567




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