Semicondutor programável com luz cria chips reconfiguráveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/10/2026

Mesmo se tratando de semicondutores 2D (bidimensionais), os pesquisadores já criaram pastilhas com 1 polegada quadrada.
[Imagem: Sameer A. Khan/Fotobuddy]

Semicondutores inteligentes

Um novo semicondutor brindou seus criadores com propriedades únicas: Com apenas algumas moléculas de espessura, ele altera repetidamente suas propriedades, e faz isto respondendo apenas à luz.

Os semicondutores atuais, usados para fabricar os transistores que equipam tudo, dos computadores e televisores até micro-ondas e os controles do seu carro, respondem a sinais elétricos. uma vez fabricados, o modo como eles conduzem eletricidade está definido e permanecerá inalterado.

Este novo material, por outro lado, é responsivo e ajustável. Isto representa um passo importante para a construção de circuitos nos quais a luz controla componentes eletrônicos, o que abrange processadores adaptativos e versáteis, sensores, dispositivos optoeletrônicos, tecnologias de computação energeticamente mais eficientes etc.

Trata-se de uma abordagem diferente da tradicional miniaturização - os pesquisadores agora estão criando novos materiais, em vez de reduzir o tamanho dos já existentes. E esses materiais abrem possibilidades futurísticas, como a de redefinir o que um chip faz depois que ele já foi fabricado.

"Um dos objetivos futuros para o avanço da eletrônica não é apenas tornar os materiais menores, mas torná-los adaptáveis e mais inteligentes," disse o professor Jaehoon Ji, da Universidade de Princeton, nos EUA.

Estrutura e técnica de fabricação do semicondutor fotorresponsivo WS₂/Azo.
[Imagem: Jaehoon Ji et al. - 10.1126/sciadv.aee1510]

Eletrônico programável com luz

O primeiro passo para criar materiais mais inteligentes consiste em prover-lhes da capacidade de responder a estímulos externos, sejam por luz, eletricidade ou magnetismo. É um pouco como imitar a capacidade dos seres vivos de interação com o ambiente.

"Os sistemas vivos são extremamente inteligentes porque percebem e respondem continuamente ao ambiente ao seu redor. Queríamos criar um material que pudesse responder de forma semelhante a estímulos externos, em vez de permanecer permanentemente fixo," explicou o professor Saien Xie.

Para isso, a equipe combinou um semicondutor em escala atômica, ou bidimensional, o dissulfeto de tungstênio (WS₂), com moléculas fotossensíveis (azobenzeno), que mudam de estrutura quando expostas a diferentes cores de luz. Essas mudanças alteram as propriedades eletrônicas do semicondutor, permitindo que sua condutividade e sua resposta óptica sejam programadas, apagadas e reprogramadas apenas com luz.

Isso significa que o material não funciona como um simples transístor, ou um interruptor liga/desliga. "Em vez de alternar diretamente de zero para um, podemos ajustar gradualmente a resposta do material e, em seguida, reverter o processo," detalhou Ji.

Escala prática

A equipe já conseguiu sintetizar uma peça uniforme desse semicondutor superfino com 2,5 cm², o que permitiu construir conjuntos de interruptores eletrônicos programáveis, um passo em direção a sistemas integrados maiores. Agora eles estão trabalhando para conectar esses transistores simples para formar um circuito lógico, um componente fundamental para qualquer dispositivo eletrônico mais complexo.

"Nossa visão a longo prazo é construir eletrônicos cuja funcionalidade não seja mais fixa durante a fabricação," disse Xie. "Em vez disso, queremos dispositivos cujas propriedades possam ser reconfiguradas dinamicamente após a sua produção. Este trabalho demonstra um passo importante em direção a esse objetivo."

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