Os fios de cobre dos chips eletrônicos conduzem menos eletricidade quando se tornam muito finos. Pesquisadores da Cornell propõem uma abordagem diferente.
Seus nanofios de arsenieto de nióbio tornam-se, ao contrário, mais condutores em escala nanométrica, o que pode interessar às próximas gerações de componentes.
Uma imagem de microscópio eletrônico de varredura mostra nanofios de arsenieto de nióbio ainda presos a um material bruto a granel.
O arsenieto de nióbio, ou NbAs, pertence à família dos semimetais de Weyl. Esses materiais possuem elétrons que circulam em sua superfície. Esses elétrons se movem rapidamente e sofrem menos perturbações do que aqueles presentes no volume do material.
Essa particularidade torna-se importante quando o diâmetro de um fio diminui. Em um fio de cobre, os elétrons encontram mais as superfícies internas. Essas interações aumentam a resistência elétrica e limitam a miniaturização das conexões entre os transistores.
Os pesquisadores fabricaram nanofios monocristalinos por meio de um processo chamado nanomoldagem termomecânica. O material é pressionado a alta temperatura em um molde poroso. Após a remoção do molde, o fio obtido é depositado sobre uma pastilha de silício.
Esse método permite controlar o diâmetro dos fios até cerca de 10 nanômetros. Os cientistas puderam assim comparar precisamente seu comportamento à medida que seu tamanho diminuía. O resultado confirma uma propriedade incomum, ausente nos condutores metálicos clássicos.
Nessa escala, os nanofios de arsenieto de nióbio conduzem melhor que o cobre. Seu comportamento também permanece robusto à temperatura ambiente.
O resultado não significa, no entanto, que o arsenieto de nióbio substituirá em breve o cobre em todos os chips. O arsênio do qual deriva o arsenieto de nióbio é tóxico, o que complica fortemente a fabricação e a gestão dos componentes. A compatibilidade com os processos industriais também deverá ser estudada.
O interesse principal está, portanto, na demonstração de um princípio. Outros materiais também deverão ser examinados para buscar, se existirem, candidatos mais seguros e compatíveis com a indústria.