SÃO PAULO - As pesquisas realizadas no Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica (Liec), que une pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), demonstram que a ciência brasileira tem competência para ajudar o País a integrar o time que domina a produção de semicondutores - essenciais ao funcionamento dos sistemas eletrônicos.
Uma das principais preocupações da indústria do setor é aumentar a capacidade e, ao mesmo tempo, diminuir o tamanho de seus produtos.
A equipe do Liec, coordenada pelos professores José Arana Varella, do Instituto de Química (IQ) da Unesp, campus de Araraquara, e Elson Longo, da UFSCar, obteve a produção de um novo material cerâmico, o titanato de bário e chumbo (Pbl-xBaxTiO3), cujas características o tornam um forte candidato à produção de chips de computador menores e mais potentes que os atuais, feitos à base de silício - uma descoberta que pode ter repercussões em nível internacional.
300 nanômetros - Essa substância possui uma constante dielétrica de 1.800, valor que no caso dos compostos à base de silício fica entre 5 e 8. Em termos práticos, essa diferença indica que um chip com titanato de bário e chumbo pode aumentar em 250 vezes a atual capacidade da memória Dynamic Random Access Memory (DRAM - memória de acesso aleatório dinâmico, que faz o armazenamento de dados e de informações do software utilizado) dos computadores.
"O uso desse material poderá levar à redução do circuito integrado, com a produção de equipamentos menores e mais leves", explica Varella. "O novo material foi obtido na forma de um filme fino, um microfilme com a espessura de 300 nanômetros, ou seja, aproximadamente um bilionésimo de metro."
Camadas do "miolo" - Um chip pode ser comparado a um bolo em quatro camadas: uma base de silício sustenta os outros três andares, o mais alto dos quais é formado por um eletrodo (condutor de eletricidade) feito de ouro.
As novidades do chip projetado pelo Liec estão nas duas camadas do "miolo"; além da película de titanato de bário e chumbo, os pesquisadores desenvolveram um eletrodo à base de niquelato de lantánio (LaNiO3), que substitui a platina de que são feitos os eletrodos existentes.
De acordo com Alexandre Zirpoli Simões, pós-dou-torando da UFSCar, o niquelato de lantânio tem uma estrutura química e molecular semelhante à do filme fino. "Isso permite aumentar a capacidade de armazenamento da informação na memória do computador", esclarece.
Processo de produção - Outra inovação está no processo de produção do filme fino, que utilizou um composto de citratos de chumbo, bário e titânio, inicialmente levado a um forno simples com temperatura de até 300°C e, em seguida, a um forno de microondas doméstico, em que ocorre a cristalização - na qual a estrutura da substância é organizada e orientada, aumentando sua constante dielétrica.
O uso do microondas é baseado na pesquisa de Jomar Sales Vasconcelos, doutorando do IQ de Araraquara, que utilizou, além do próprio forno, um porta-amostra onde o material é colocado, um sensor de temperatura e controladores de temperatura e atmosfera.
Segundo Longo, a obtenção de filmes finos hoje chega a custar US$ 3 milhões. "Nosso processo custa em torno de R$ 800 e é facilmente adaptável à indústria", ressalta. "Além disso, atualmente, o processo de produção desses materiais demora cerca de 40 horas, enquanto o nosso leva pouco mais de duas horas."
Patente e Interesse- Tanto o filme quanto o processo de produção já foram patenteados, como apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) - e despertaram o interesse de uma empresa multinacional.
Vasconcelos destaca os benefícios que o País pode ter com o novo uso do forno de microondas.
"Por causa do baixo custo, as empresas de regiões mais carentes podem utilizar o processo para produzir peças automotivas, por exemplo", garante o doutorando, que, além do auxílio da Fapesp assinala o estímulo dado ao seu trabalho pela Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento do Estado do Maranhão (Fapema).
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Tribuna da Imprensa