Cientistas da Stanford University, nos EUA, estão apostando no uso de nanotubos de carbono como alternativa ao silício para a confecção de microchips. De acordo com os pesquisadores, a estrutura pode ter espessura 50 mil vezes menor que a de um fio de cabelo, ideal para o desenvolvimento de PCs extremamente rápidos e eficientes, que dariam a um smartphone do futuro o poder de processamento encontrado em um supercomputador. Além disso, a promessa é de que um dispositivo com a tecnologia funcione apenas com uma carga de bateria ao mês.
A ideia principal, desenvolvida em um estudo desde 2011 e que pode chegar ao mercado a partir de 2031, é utilizar minúsculos tubos feitos de carbono para construir microchips, como processadores, controladores de rede, placas gráficas e módulos de memória RAM. O carbono usado na forma de nanotubos teria a função de substituir o silício como material semicondutor.
Placa contém uma série de processadores feitos de nanotubos de carbono (Foto: Divulgação/Stanford)
Semicondutor é um material que pode conduzir ou não eletricidade. Essa característica é fundamental para a construção de qualquer dispositivo eletrônico.
O silício é o material usado nos microchips desde a sua invenção, no século passado. Mas o avanço tecnológico da indústria tem encontrado algumas limitações no uso em novas gerações de produtos (de uma forma bem simplificada, o silício deixa de funcionar como semicondutor a escalas menores do que 7 ou 5 nanômetros).
Muito mais eficiência
Além de poder substituir o silício de forma a garantir que a indústria tenha margens para continuar criando processadores cada vez mais rápidos, o uso dos nanotubos de carbono oferecem outras vantagens, como alta eficiência energética.
Segundo Subhasish Mitra, um dos líderes da pesquisa em Stanford que conta com apoio da IBM, os nanotubos oferecem eficiência 1000 vezes maior. Em outras palavras, quando comparados dois chips, um de silício e o outro de nanotubos, a unidade feita de carbono terá consumo 1000 vezes menor para entregar o mesmo desempenho do rival.
Mas o que significa ter um supercomputador que pode caber em um celular? Um exemplo citado pelos pesquisadores é o de um aparelho de telefone ligado a milhares de sensores embutidos (hoje, um smartphone típico tem giroscópio, acelerômetro e GPS). As leituras desses milhares de sensores poderiam ser processadas a um custo ínfimo de energia e dar ao usuário acesso a aplicações e tecnologias muito mais avançadas.
Em outras palavas, segundo Mitra, esses celulares do futuro poderiam ser 30 vezes mais rápidos e funcionar com uma carga de bateria ao mês.
Nanotubos levariam processadores para PCs e celulares com muito mais eficiência energética (Foto: Divulgação/Staford)
Quando?
Existem alguns entraves para que os nanotubos de carbono sejam usados massivamente pela indústria no curto prazo. Para começar, a fabricação desse tipo de material é absurdamente difícil e tecnologias e processos de manufatura adequados ainda precisam ser inventados.
Além das dificuldades técnicas, há uma resistência natural na indústria, hoje confortavelmente sedimentada em silício. É necessário que uma tecnologia alternativa, seja ela nanotubos de carbono ou não, se prove extremamente viável do ponto de vista econômico para que nomes como Intel, AMD, ARM, Qualcomm e IBM invistam pesado em um processo de migração que pode ser traumático.
Levando-se em conta essas questões, os cientistas acreditam que é realista imaginar que computadores e smartphones equipados com processadores e outros chips feitos de nanotubos de carbono sejam uma realidade no mercado dentro de 15 anos.