Nova tecnologia em transistores, uma economia enorme de energia - Ciência e Engenharia de Materiais

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quinta-feira, 27 de agosto de 2020

Nova tecnologia em transistores, uma economia enorme de energia

 

Resumo: Hoje em dia as pessoas utilizam continuamente certos dispositivos eletrônicos, como computadores portáteis, telefones e relógios inteligentes. Para seu uso contínuo, é necessário o abastecer com grandes quantidades de energia, e grande parte dela é perdida.



Os transistores são utilizados na maioria dos circuitos eletrônicos, ou seja, é o componente principal dos dispositivos eletrônicos modernos. A procura por um transistor com maior eficiência energética levou o professor Adrian Ionescu e sua equipe ao Laboratório de Dispositivos Nanoeletrônicos de EPFL (Nanolab) e realizar uma série de projetos com o objetivo de criar uma tecnologia eletrônica para dispositivos portáteis que seja similar em eficiência aos neurônios humanos, já que estas consumem 20 watts de energia (três vezes menos que o foco médio das casas) e podem realizar tarefas de maior complexidade que um computador, como ser capaz de analisar uma informação proporcionada por nossos sentidos e gerar processos inteligentes de tomada de decisões.


Esta equipe desenvolveu um transistor de tamanho nanométrico com materiais semicondutores compreendido por capas 2D de diseleniuro de tungstênio (WSe2) e diseleniuro de estanho (SnSe2), conhecido como um transistor de túnel 2D/2D, o qual cumpre o mesmo papel que os transistores convencionais, porém usa muito menos energia. Ao testar este novo transistor, viram que isto estabeleceria um novo padrão para a eficiência energética no processo de comutação digital, pois apresentou um rendimento maior e menor necessidade de fornecimento de voltagem que um transistor padrão.


Esta nova tecnologia opera a 300mV (milivolts), um valor muito próximo ao que necessitam os neurônios, 100mv. Assim, convertendo em 10 vezes mais em eficiência que um transistor padrão. Nenhum outro componente eletrônico que existe hoje se aproxima a este nível de eficiência.


Projetos aplicados a tecnologias portáteis e chips para IA de última geração ainda são objetos de laboratório e é preciso muita pesquisa para poder fabricar um produto em escala industrial.


Referência:

V. Geneux. Transistor sets a new standard for energy efficiency, EPFL News, 12 de maio, 2020; DOI: 10.1038/s41699-020-0142-2


Redação: Dennis Gonzales - UNILA