Notícia

Agência Gestão CT&I

Novo transistor é capaz de simular o funcionamento dos neurônios

Publicado em 02 maio 2017

Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), da Universidade de Wurzburg, na Alemanha, e da Universidade da Carolina do Sul, nos Estados Unidos, criaram um transistor capaz de simular algumas funcionalidades dos neurônios. O dispositivo, que possui partes micrométricas e partes nanométricas, consegue enxergar a luz, contar e armazenar informação em sua própria estrutura, prescindindo de uma unidade complementar de memória.

A pesquisa foi apoiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) por meio dos projetos “Propriedades de transporte e computação quântica em nanoestruturas”, “Network for nano-optics and nano-electronics” e “Fenômenos ópticos e de transporte em nanodispositivos”.

“Demonstramos a capacidade de transistores baseados em pontos quânticos [quantum dots] executarem operações complexas diretamente na memória. Isso pode levar ao desenvolvimento de novos tipos de dispositivos e circuitos computacionais, nos quais as unidades de memória estejam combinadas com as unidades de processamento lógico, economizando espaço, tempo e consumo de energia”, disse Victor Lopez Richard, professor do Departamento de Física da UFSCar e um dos coordenadores do estudo.

O transistor foi produzido por técnicas de crescimento epitaxial – isto é, pela deposição de camadas ultrafinas sobre um substrato cristalino. Nessa base microscópica, gotas nanoscópicas de arseneto de índio funcionam como pontos quânticos, confinando elétrons em estados quantizados. As funcionalidades de memória decorrem da dinâmica de carga e descarga elétrica dos pontos quânticos, engendrando padrões de corrente com periodicidade modulável pela voltagem aplicada nas portas [gates] do transistor ou pela luz absorvida pelos pontos.

“A grande virtude do nosso dispositivo é que ele possui uma memória intrínseca, armazenada como carga elétrica no interior dos pontos quânticos. O xis da questão é controlar a dinâmica dessas cargas de modo que o transistor possa manifestar diferentes estados. Suas funcionalidades englobam as capacidades de contar, lembrar e realizar as operações aritméticas simples normalmente feitas pelas calculadoras. Porém em escalas de espaço, tempo e energia incomparavelmente menores”, informou Richard.

Novas pesquisas serão necessárias antes que o transistor possa vir a ser utilizado como recurso tecnológico. Por enquanto, ele só funciona em temperaturas extremamente baixas, da ordem de 4 kelvin, correspondentes à temperatura do hélio líquido. “Nossa meta é torná-lo funcional em outros patamares – até mesmo na temperatura ambiente. Para isso, os espaços eletrônicos do sistema deverão estar suficientemente espaçados, de forma a não serem afetados pela temperatura”, ressaltou Richard.

(Agência ABIPTI, com informações da Fapesp)