Pesquisadores descobriram, de fato, um semicondutor capaz de reduzir em um bilhão de vezes o consumo energético de uma tecnologia promissora de memória digital. Este progresso pode marcar um ponto de virada decisivo para o futuro das tecnologias de armazenamento.
A memória por mudança de fase (PCM) vem despertando crescente interesse devido ao seu desempenho excepcional. Esta tecnologia permite armazenar dados de forma rápida e permanente. Em resumo, ela combina a vantagem da RAM pela sua velocidade e dos discos SSD pelo seu armazenamento durável. Ela se baseia na capacidade de certos materiais de alternar entre dois estados: cristalino e amorfo. Os dados são codificados por essas transições de estado, mas o processo, que consome muita energia, limita sua utilização em larga escala.
O processo normalmente necessário para alterar o estado na PCM consiste em aquecer um material para levá-lo a uma das duas fases desejadas. Isso requer calor intenso seguido de um rápido resfriamento. Esta técnica, embora eficaz, demanda quantidades consideráveis de energia. No entanto, a descoberta de um semicondutor, o seleneto de índio, pode eliminar essa necessidade energética.
Este material possui propriedades únicas, tanto ferroelétricas quanto piezoelétricas. Isso significa que ele pode gerar um campo elétrico interno ou se deformar sob uma carga elétrica. Estas características estão no cerne do mecanismo que permite reduzir drasticamente as necessidades energéticas da PCM. Durante suas experiências, os pesquisadores descobriram que uma corrente contínua era suficiente para provocar a transição de estado no material, sem a necessidade das etapas energéticas clássicas.
E não é só isso: os pesquisadores observaram deformações microscópicas que geravam uma onda acústica, a qual perturbava a estrutura cristalina do material. Este fenômeno, comparado a uma avalanche, causava uma transformação que requeria uma energia mínima. Esta descoberta, inicialmente considerada um erro experimental, acabou sendo validada como uma nova abordagem confiável e eficaz para armazenar dados em memórias por mudança de fase.
O uso deste semicondutor pode potencialmente reduzir a pegada energética de muitos sistemas eletrônicos. Isso teria um impacto particularmente significativo em setores como os centros de dados, que atualmente consomem quase 1% da energia mundial. Um avanço desse tipo poderia ajudar a diminuir este consumo enquanto aumenta o desempenho dos dispositivos digitais.
As propriedades do seleneto de índio não se limitam à memória digital. Elas abrem possibilidades nos campos da fotônica e da eletrônica, com aplicações potenciais em sensores ou circuitos adaptativos. As pesquisas continuam para explorar plenamente o potencial desse material.
A importância dessa descoberta também reside no aspecto acidental que a tornou possível. Ao experimentar materiais para usos convencionais, os pesquisadores identificaram um comportamento inédito. Este avanço lembra que as descobertas científicas mais marcantes às vezes nascem de observações inesperadas.
Um progresso como este também pode desempenhar um papel estratégico. Caso seja comercializado em larga escala, ele poderá reduzir a dependência tecnológica de certos países, como os Estados Unidos em relação à China, tornando as produções locais de semicondutores mais autônomas.