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Fim do cobre? Universidade de Stanford encontra metal surpreendente que supera o cobre como um fio ultrafino para eletrônicos de última geração

Escrito por Fabio Lucas Carvalho
Publicado em 15/01/2025 às 18:16
Atualizado em 16/01/2025 às 12:53
cobre, metal
Foto: Reprodução

Pesquisadores da Universidade de Stanford identificaram o niobofosfeto como um condutor ultrafino que supera o cobre em eficiência para eletrônicos avançados.

Na corrida para tornar a tecnologia cada vez menor e mais eficiente, surge um novo candidato que promete revolucionar o setor de eletrônica: o fosfeto de nióbio. Cientistas da Universidade de Stanford descobriram que este material não convencional supera o cobre em condutividade elétrica quando reduzido a filmes ultrafinos.

Isso representa um avanço importante na fabricação de dispositivos cada vez mais compactos.

Um material além do convencional

O cobre, amplamente usado em eletrônica, enfrenta limitações em escalas nanométricas. Quando reduzido abaixo de 50 nanômetros, sua condutividade diminui drasticamente, comprometendo sua eficiência em dispositivos modernos.

Mas o fosfeto de nióbio, classificado como um semimetal topológico, inverte essa lógica. Conforme o Dr. Asir Intisar Khan, principal autor do estudo, o material demonstra um comportamento único: sua resistividade diminui conforme sua espessura é reduzida, permitindo uma condutividade superior mesmo em dimensões menores que 5 nanômetros.

A propriedade única do fosfeto de nióbio está em sua estrutura eletrônica. Suas superfícies externas são intrinsecamente mais condutoras do que o interior, uma característica rara que o torna altamente eficiente para transportar sinais elétricos em filmes finos. “Essa descoberta redefine os limites dos condutores metálicos em nanoeletrônica“, afirma Khan.

Impacto prático

A aplicabilidade desse material vai além da teoria. O professor Yuri Suzuki, coautor do estudo, explicou que a fabricação de filmes ultrafinos de fosfeto de nióbio é possível em temperaturas de apenas 400 °C, bem mais baixas que as exigidas por materiais cristalinos tradicionais.

Isso facilita sua integração nos processos já existentes de fabricação de chips baseados em silício.

A capacidade de produzir condutores em temperaturas mais baixas não apenas reduz custos, mas também abre caminho para dispositivos mais eficientes.

Essa inovação pode impactar diretamente setores como data centers, onde a densidade de chips exige soluções energeticamente eficientes. “Em larga escala, mesmo pequenos ganhos de eficiência podem gerar economia substancial de energia”, ressalta Khan.

Desafios e avanços técnicos

Embora o fosfeto de nióbio tenha sido estudado anteriormente, adaptá-lo para uso em eletrônica ultrafina apresentou desafios significativos.

A equipe precisou desenvolver técnicas específicas para criar filmes não cristalinos com propriedades elétricas superiores. Essa abordagem desafiou o paradigma tradicional de que materiais cristalinos são indispensáveis para alta condutividade.

Ao otimizar substratos e condições de deposição, os cientistas conseguiram produzir fios compatíveis com as demandas da nanoeletrônica.

Essa inovação é um marco na busca por materiais que combinem eficiência elétrica com viabilidade de fabricação.

Próximos passos e novas fronteiras

O estudo de Stanford marca apenas o começo da exploração do potencial do fosfeto de nióbio. Os pesquisadores estão atualmente transformando os filmes em fios e testando sua durabilidade em condições reais.

Além disso, materiais semelhantes estão sendo investigados para identificar propriedades ainda melhores.

Xiangjin Wu, doutorando envolvido na pesquisa, destaca que o foco está em alcançar condutividade ainda maior. “Queremos levar essa classe de materiais ao limite. O fosfeto de nióbio é só o início do que pode ser uma revolução no design de condutores ultrafinos.

Essa descoberta pode inaugurar uma nova era na eletrônica, onde eficiência energética e miniaturização caminham lado a lado. Com avanços futuros, o fosfeto de nióbio e seus “primos” podem moldar a próxima geração de dispositivos, oferecendo desempenho superior sem os gargalos dos materiais tradicionais.

Os resultados completos foram publicados na revista Science.

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Marcos seixas santana
Marcos seixas santana
15/01/2025 21:53

Olha o nióbio aí! O fosfeto de nióbio poderá ser o material chave na fabricação de semicondutores.
O Brasil possui as maiores reservas de nióbio do mundo, localizadas em Araxá-MG.

Cesar Rosa de Assis
Cesar Rosa de Assis
Em resposta a  Marcos seixas santana
16/01/2025 00:52

A mina de niobio da CBM de araxa foi vendida para uma cía internacional .

Adolfo
Adolfo
16/01/2025 08:07

O gráfico não deveria fazer isso? Agora é o niobio? Kkkk

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Fabio Lucas Carvalho

Jornalista especializado em uma ampla variedade de temas, como carros, tecnologia, política, indústria naval, geopolítica, energia renovável e economia. Atuo desde 2015 com publicações de destaque em grandes portais de notícias. Minha formação em Gestão em Tecnologia da Informação pela Faculdade de Petrolina (Facape) agrega uma perspectiva técnica única às minhas análises e reportagens. Com mais de 10 mil artigos publicados em veículos de renome, busco sempre trazer informações detalhadas e percepções relevantes para o leitor. Para sugestões de pauta ou qualquer dúvida, entre em contato pelo e-mail flclucas@hotmail.com.

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