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Eletrônica

Nanotransistores do futuro estão em testes na Estação Espacial Internacional

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/06/2008

Nanotransistores do futuro estão em testes na Estação Espacial Internacional
Conjunto de transistores SAND impressos em plástico.
[Imagem: Tobin Marks]

Além do laboratório espacial Kibo, os astronautas da Discovery deixaram na Estação Espacial Internacional um experimento que está sendo acompanhado de perto por todos os projetistas das futuras missões espaciais: um novo tipo de transístor que poderá sobreviver à radiação espacial sem os complicados, caros e pesados sistemas de blindagem hoje necessários para os equipamentos eletrônicos.

Nanotransístor

Os transistores experimentais foram batizados de SAND - Self-Assembled NanoDielectric. Eles vão permanecer durante um ano no exterior da Estação Espacial Internacional, onde foram colocados durante a primeira caminhada espacial da mais recente missão da Discovery.

Em vez de silício, o material tradicionalmente utilizado na construção de transistores, o nanotransistores SAND são feitos em um estrutura composta por camadas de materiais semicondutores e materiais dielétrico (isolantes).

Além do silício

Os cientistas estão tentando criar uma nova geração de transistores com características que o silício não consegue oferecer, como transparência, flexibilidade e a possibilidade de que os componentes sejam fabricados por métodos de impressão. Se tiverem sucesso nos testes, essas características tornarão os transistores SAND muito úteis aqui na Terra também.

O material dielétrico, utilizado para evitar curto-circuitos e estabilizar as portadoras de corrente nas proximidades do semicondutor, deve ser fino e possuir uma propriedade chamada constante dielétrica muito elevada. Essa alta constante dielétrica refere-se à capacidade do material para armazenar uma carga elétrica a uma dada tensão.

Automontagem

A equipe dos professores Tobin Marks e Vladimir Ipatieff criaram os transistores SAND utilizando um processo de automontagem, no qual os transistores se formam autonomamente no interior de um banho químico contendo os componentes corretos em solução, resultando em filmes finos moleculares.

Os transistores SAND não apenas atenderam a todos os requisitos de operacionalidade e rendimento, como também se mostraram altamente resistentes à radiação - o que chamou a atenção da NASA porque a radiação espacial danifica continuamente os equipamentos eletrônicos a bordo das sondas espaciais e dos satélites artificiais.

Transístor estável

A grande vantagem dos transistores SAND é justamente o material dielétrico, que é muito mais estável. O silício dos transistores normais captura a radiação, formando lacunas e elétrons que geram cargas destrutivas irreversíveis no transístor.

Nas longas viagens espaciais - como as missões a Marte - os equipamentos eletrônicos ficam sujeitos à radiação espacial por anos, devendo manter-se totalmente funcionais. Testes iniciais em reatores nucleares mostraram que os novos nanotransistores são altamente resistentes à radiação.

Bibliografia:

Artigo: Vapor Phase Self-Assembly of Molecular Gate Dielectrics for Thin Film Transistors
Autores: Sara A. DiBenedetto, David Frattarelli, Mark A. Ratner, Antonio Facchetti, Tobin J. Marks
Revista: Journal of the American Chemical Society
Data: June 2008
Vol.: 130(24); 7528-7529
DOI: 10.1021/ja801309g





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