Pesquisadora da USP desenvolve inovadora memória de computador utilizando grafeno

A pesquisadora Marina Sparvoli, desenvolveu uma memória de computador que poderá revolucionar o mercado de tecnologia. A nova descoberta utiliza grafeno e oferece diversos benefícios.

Uma pesquisadora da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveu uma técnica inovadora para a produção de memristores, componentes eletrônicos essenciais para a computação neurofórmica, o que imita o cérebro, e para computadores que não perdem dados na falta de energia. Marina Sparvoli e seus colegas da USP desenvolveram um mecanismo de memória de computador com base nos memristores por meio de materiais nunca combinados antes com este objetivo, criando uma memória Resistiva (ReRAM) utilizando grafeno.

Pesquisadora utiliza grafeno em memória de computador

A nova arquitetura de memristor consiste em uma camada de grafeno depositada entre os contatos de oxinitreto de índio-estanho (ITON), envolto em uma capa de alumínio.

A energia passa pelo componente gerando um campo eletromagnético, a depender da tensão, se forma ou não um filamento que atua no fenômeno de comutação resistiva, isto é, o componente muda entre um comportamento de baixa resistência à passagem de corrente elétrica e outro de alta resistência.

Outra vantagem da memória de computador com grafeno é que o sanduíche de semicondutores inteiro é transparente, possibilitando seu uso em arquiteturas eletrônicas próximas à superfície das telas dos aparelhos, mitigando ainda mais o espaço ocupado, tornando a miniaturização algo mais simples.

O material, conhecido como (ITON), é um semicondutor ainda pouco conhecido entre os pesquisadores, sendo uma variação do óxido de índio e estanho, o responsável pelo funcionamento de telas sensíveis ao toque. A pesquisadora da USP ressalta que a inovação está em utilizá-lo com nitrogênio.

Vantagem da memória resistiva com grafeno

Apesar de sua teoria ter surgido pela primeira vez na década de 70, pelo filipino Leon Ong Chua, as memórias resistivas só começaram a ser testadas em 2008, com a confirmação prática do funcionamento deste quarto componente eletrônico essencial, o memristor.

O grande benefício desta nova tecnologia da pesquisadora da USP é que, ao contrário das memórias eletrônicas atuais, as informações contidas nas memórias resistivas não somem quando o aparelho é desligado. Entretanto, apesar do intenso esforço de pesquisa no setor, ainda não existem computadores com este tipo de tecnologia.

Quando se liga um computador comum, o sistema operacional, que pode ser Windows, Linux ou MAC OS, é copiado do dispositivo de armazenamento definitivo, que é mais lento, para a memória RAM, que é muito mais rápida.

Este processo é demorado, entretanto, com o uso das memórias ReRAM, poderá ser dispensado. Além disso, os memristores são minúsculos, contando com poucas centenas de átomos de espessura, e podem atuar como conexões neurais biológicas. Estes são uma espécie de neurônio artificial, com capacidade de imitar as sinapses.

Entenda como a nova memória de computador de grafeno atua

Este tipo de memória desenvolvido pela pesquisadora da USP atua com estados de resistência alta e baixa, que correspondem ao código binário da linguagem de máquina, 0 e 1. Já nos computadores comuns, esta escrita é representada não pela resistência, mas pelas tensões (V) baixa, alta e desligada (0), ou ligada (1).

Os filamentos dos memristores cuja resistência se altera estão na escala dos nanômetros, prometendo uma infinidade de informações salvas em um espaço de armazenamento minúsculo.

De acordo com um chefe do laboratório da USP, professor José Chubaci, este é um projeto na fronteira do conhecimento mundial, que poderá ser utilizado no mercado internacional daqui a 10, 15 ou 20 anos. Marina conseguiu gerar memórias resistivas utilizando grafeno com o ITON, o óxido de índio-estanho com dopagem de nitrogênio, expandindo o espaço de pesquisa no setor.

Fonte: Jornal da USP