Eletrônica

Memristor: cientistas comprovam existência do quarto componente eletrônico fundamental

Memristor: cientistas comprovam existência do quarto componente eletrônico fundamental
Imagem feita em microscópio de força atômica, mostrando 17 memristores lado a lado.[Imagem: J.J. Yang, HP Labs]

Cientistas da HP anunciaram que um novo componente eletrônico, construído por eles em 2005, é na verdade um memristor, o quarto componente eletrônico básico, teorizado pelo cientista Leon Chua, em 1971.

Até agora os cientistas da HP chamavam seu componente de crossbar latch - veja a descrição completa de sua estrutura e funcionamento em Cientistas criam novo componente que poderá substituir o transistor. Eles deram outro passo importante em sua pesquisa em 2007 (veja Descoberta avança três gerações na construção de chips).

Memristor

Leon Chua, professor da Universidade de Berkeley, afirmou que o memristor - uma junção livre que ele fez dos termos memória e resistor - seria o quarto componente eletrônico fundamental - ao lado do resistor, do capacitor e do indutor - e que ele teria propriedades que não poderiam ser duplicadas por nenhuma combinação desses três outros componentes.

A propriedade mais importante desse novo componente passou a ser conhecida como "memresistência", o que na prática significa que o memristor é uma memória resistiva, que não perde os dados quando a energia é desligada.

Os memristores são nanofios com 50 nanômetros de largura, o que compreende cerca de 150 átomos. Os nanofios são formados por duas camadas de dióxido de titânio conectados a condutores. Quando uma corrente elétrica é aplicada a um deles, a resistência dos outros se altera. É esta alteração que pode ser registrada como um bit, a unidade básica de informação.

Memresistência

Agora, os cientistas conseguiram desenvolver um modelo matemático que comprova que o seu protótipo em nanoescala é na verdade o memristor teorizado por Chua. Eles descreveram matematicamente os princípios físicos do novo componente e construíram protótipos que, segundo eles, demonstram todas as características operacionais necessárias para provar que o memristor é real.

A memresistência enquanto fenômeno isolado já foi observada em diversos experimentos ao longo dos últimos 50 anos, mas a prova definitiva de sua existência - a explicação teórica seguida da demonstração prática - não tinha sido encontrada porque, segundo os pesquisadores, a memresistência é mais fácil de ser detectada em componentes construídos em nanoescala.

O elemento-chave para a memresistência é que os átomos do componente precisam mudar de posição quando a tensão elétrica é aplicada, e isso acontece muito mais facilmente em nanoescala.

Sem perda de dados

Se os memresistores construídos pelos cientistas da HP puderem ser fabricados em escala industrial, mantendo todas as características observados nos protótipos de laboratório, poderá estar aberto o caminho para o desenvolvimento de computadores que não perdem dados quando desligados da tomada, em uma solução mais eficiente do que as oferecidas pelas memórias magnéticas.

Bibliografia:

The missing memristor found
Dmitri B. Strukov, Gregory S. Snider, Duncan R. Stewart, R. Stanley Williams
Nature Physics
1 May 2008
Vol.: 453, 80-83
DOI: 10.1038/nature06932




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