Os dispositivos de memória fabricados a partir de óxido de tântalo neste chip podem armazenar dados tanto para memória convencional quanto para cálculo em memória a uma temperatura superior a 600 °C.
Crédito da imagem: Brenda Ahearn, Michigan Engineering
Esta tecnologia, do tipo ECRAM, baseia-se no movimento de íons de oxigênio em vez de elétrons. Ao contrário dos semicondutores tradicionais de silício, que se tornam instáveis acima de 150 °C, esta memória funciona perfeitamente a mais de 600 °C. Ela utiliza duas camadas (uma de tântalo, outra de óxido de tântalo) separadas por um eletrólito sólido, permitindo armazenar informações de forma estável.
O mecanismo assemelha-se ao de uma bateria. Os íons de oxigênio se movem entre as camadas sob o efeito de uma tensão, alterando a condutividade do material. Essa variação entre estados condutor e isolante codifica os dados binários. O processo é reversível e pode ser repetido sem perda de desempenho.
As aplicações potenciais são vastas. Esta memória poderia equipar sondas espaciais destinadas a Vênus, onde as temperaturas atingem 465 °C. Também seria útil em reatores de fusão ou motores de avião, onde o calor extremo atualmente limita o uso da eletrônica.
No entanto, esta tecnologia apresenta uma limitação: ela não funciona abaixo de 250 °C. Para contornar esse problema, os pesquisadores planejam integrar um sistema de aquecimento. Isso permitiria o uso da memória em ambientes de temperatura ambiente após uma fase de pré-aquecimento.
O radiador de cerâmica fica vermelho quando aquecido a alta temperatura.
Crédito da foto: Brenda Ahearn, Michigan Engineering
O desempenho atual é promissor. Neste estágio, o protótipo pode armazenar um único bit de informação por mais de 24 horas a 600 °C. Mas os pesquisadores estimam que, com melhorias, esta memória poderia atingir capacidades da ordem de vários gigabytes, abrindo caminho para sistemas de computação completos funcionando em condições extremas.
Por fim, esta tecnologia destaca-se por seu baixo consumo de energia. Ela funciona com tensões mais baixas do que outras memórias de alta temperatura, como as que utilizam materiais ferroelétricos. Isso a torna uma solução sustentável para aplicações exigentes em termos de desempenho e confiabilidade.