Eletrônica

Menor transístor do mundo já é quase de estado sólido

Menor transístor do mundo sai do frio em uma gelatina
O menor transístor do mundo funciona dentro de um gel eletrolítico. [Imagem: Thomas Schimmel Lab/KIT]

Transístor atômico

Os transistores quânticos já estão nos computadores, enquanto os transistores atômicos - feitos com um único átomo - estão aquecendo os motores nos laboratórios.

Um desses protótipos já ameaça abrir a porta da garagem para fazer os primeiros testes de pista.

É um transístor atômico "quase de estado sólido": Ele está em um estado gelatinoso - lembre-se que a eletrônica atual já foi um dia chamada de "eletrônica de estado sólido", quando a tecnologia conseguiu escapar do estado gasoso das válvulas.

E um estado gelatinoso em condições ambiente já é muito em relação a experimentos até agora feitos em condições hipercontroladas, tipicamente dispositivos em ambientes criogênicos no interior de microscópios eletrônicos de última geração.

Transístor metálico

A miniaturização extrema do transístor, o elemento básico de toda a tecnologia da informação, foi obtida com um único metal de prata colocado em um espaço vazio entre dois contatos metálicos.

"Com um pulso elétrico de controle, nós posicionamos este único átomo de prata nesse intervalo e fechamos o circuito," explica o professor Thomas Schimmel, do Instituto de Tecnologia Karlsruhe, na Alemanha. "Quando o átomo de prata é novamente removido, o circuito é interrompido."

Vale acentuar que é um transístor metálico, que não depende de semicondutores, o que reduz muito o consumo de eletricidade para seu chaveamento.

"Este elemento de eletrônica quântica permite chavear energias menores do que aquelas nas tecnologias convencionais de silício por um fator de 10.000," disse o professor Schimmel.

Eletrônica gelatinosa

A grande vantagem é que este transístor atômico funciona a temperatura ambiente, ao contrário de vários protótipos anteriores, que operam em temperaturas próximas ao zero absoluto.

Para isso a equipe o colocou no interior de um eletrólito gelatinoso. O material foi produzido pela gelificação de um eletrólito de prata aquoso com dióxido de silício pirogênico, o que resulta em uma combinação das vantagens de um sólido - que se presume seja o objetivo a longo prazo da tecnologia - com as propriedades eletroquímicas de um líquido - onde a tecnologia atual permite manipular o transístor atômico.

Bibliografia:

Quasi-Solid-State Single-Atom Transistors
Fangqing Xie, Andreas Peukert, Thorsten Bender, Christian Obermair, Florian Wertz, Philipp Schmieder, Thomas Schimmel
Advanced Materials
Vol.: 30, Issue 31
DOI: 10.1002/adma.201801225




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