Superrefrigerador integrado em microchip aproxima-se do zero absoluto

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/05/2008

[Imagem: N. Miller, K. Talbott NIST]

Pesquisadores do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia dos Estados Unidos uniram em um único chip duas tecnologias essenciais para a indústria eletrônica e para as pesquisas astronômicas.

Semicondutores e telescópios

Juntando um microrrefrigerador e um sensor criogênico, eles construíram um microlaboratório de baixo custo capaz de fazer análises de alta precisão em materiais como os semicondutores utilizados na fabricação de chips de computador e poeira interestelar.

O chip criogênico é capaz de atingir temperaturas de 100 milikelvins (mK), ou um décimo de grau Celsius acima do zero absoluto. Hoje, essas temperaturas ultrabaixas somente são atingidas por refrigeradores grandes, complexos e caros.

Chip-refrigerador

Como o chip contém seu próprio sistema de resfriamento, ele pode ser combinado com refrigeradores muito mais simples, que partem da temperatura ambiente e chegam a cerca de 300 mK. A partir daí, o novo chip faz o segundo estágio de resfriamento, atingindo a faixa operacional de 100 mK.

Sensores TES

O sensor integrado ao chip, chamado TES ("Transition-Edge Sensor"), é de um tipo que está sendo utilizado em telescópios astronômicos de última geração, para observação dos primeiros momentos do Universo, logo após o Big Bang.

Esses sensores são mais sensíveis justamente na faixa de temperatura de 100 mK. O novo chip tornará mais rápido o processo de observação astronômica, além de gerar imagens de melhor qualidade.

Mais informações sobre o funcionamento dos microrrefrigeradores podem ser vistas na reportagem Refrigeradores do tamanho de um chip.

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