Resumo: Os pesquisadores inventaram uma maneira de deslizar camadas atomicamente finas de materiais 2D uma sobre a outra para armazenar mais dados, em menos espaço e usando menos energia.
Um
grupo de pesquisa de Stanford criou uma maneira de armazenar dados deslizando
camadas atômicas finas de metal uma sobre a outra. Com isso, é possível salvar
mais dados em menos espaço do que chips de Silício, além de usar menos energia.
A pesquisa liderada por Aaron Lindenberg, professor de ciência e engenharia de
materiais em Stanford, seria uma inovação em armazenamento de memória não
volátil que os computadores de hoje realizam com tecnologias baseadas em
silício.
A
inovação é baseada em uma classe de metais recém-descoberta que forma camadas
incrivelmente finas, neste caso com apenas três átomos de espessura. Os
pesquisadores empilharam essas camadas feitas de um metal conhecido como
ditellurida de tungstênio. "A organização das camadas se torna um método
para codificar informações", diz Lindenberg, criando algo que armazene
dados binários.
Para
ler os dados armazenados entre essas camadas variáveis de átomos, os
pesquisadores exploram uma propriedade quântica conhecida como curvatura de
Berry, que age como um campo magnético para manipular os elétrons no material e
ler o arranjo das camadas sem perturbar a pilha.
Jun
Xiao, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Lindenberg e primeiro
autor do artigo, disse que é preciso pouca energia para mudar as camadas de um
lado para o outro. Isso significa que deve usar menos energia para
"gravar" um zero ou um no novo dispositivo do que o necessário para
as tecnologias de memória não volátil de hoje. Além disso, com base em pesquisas
do mesmo grupo publicado na revista Nature,
o deslizamento das camadas atômicas pode ocorrer tão rapidamente que o
armazenamento de dados pode ser realizado mais de cem vezes mais rápido do que
com as tecnologias atuais.
O
design do dispositivo protótipo foi baseado em parte em cálculos teóricos.
Depois que foi observado resultados experimentais consistentes com as previsões
teóricas, foram feitos cálculos adicionais que os levaram a acreditar que
refinamentos adicionais em seu design melhorariam muito a capacidade de armazenamento,
abrindo caminho para uma nova e distante classe mais poderosa de memória não
volátil usando materiais 2D ultrafinos.
A
equipe patenteou sua tecnologia enquanto aprimora ainda mais seu protótipo e
design de memória. Eles também planejam procurar outros materiais 2D que possam
funcionar ainda melhor como meio de armazenamento de dados do que o ditellurida
de tungstênio.
Segundo
Lindenberg, a conclusão científica “é que pequenos ajustes nessas camadas
ultrafinas exercem uma grande influência em suas propriedades. Podemos usar
esse conhecimento para projetar dispositivos novos e com eficiência de energia
em direção a um futuro sustentável e inteligente.”
Andrew Myers. Engineers invent a way to store data without using
silicon chips. Stanford Engineering – Materials Science and
Engineering, 30 de junho de 2020.
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