Cientistas do Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências descobriram estruturas ultrafinas dentro de cristais usados na indústria de chips que podem ampliar drasticamente a capacidade de armazenamento de dados. O estudo foi publicado na revista Science na sexta-feira 23, e aponta caminhos para chips de inteligência artificial mais compactos e eficientes.
A pesquisa analisou cristais ferroelétricos à base de fluorita, material já empregado na microeletrônica. Nesses cristais, a informação é organizada em regiões internas que respondem a campos elétricos. Até agora, os limites entre essas regiões eram tratados como superfícies planas.
Os pesquisadores identificaram que, em determinadas condições, esses limites não formam superfícies, mas linhas extremamente finas, com largura próxima à de um único átomo. Essa mudança de escala permite concentrar muito mais informação em um espaço reduzido.
O estudo também mostrou que essas linhas permanecem estáveis dentro do cristal, condição essencial para o armazenamento de dados. Segundo os pesquisadores, pequenos defeitos na estrutura do material ajudam a manter essas linhas fixas, evitando que desapareçam com o tempo.
Com o uso de microscópios eletrônicos, a equipe conseguiu observar e controlar essas estruturas, criando, movendo ou apagando as linhas por meio de campos elétricos localizados. Esse controle abre a possibilidade de novos tipos de dispositivos de memória.
“Os sistemas atuais armazenam dados em áreas de dezenas de nanômetros. As estruturas que identificamos são muito menores”, afirmou Zhong Hai, primeiro autor do estudo e professor associado da Universidade de Ludong, na província de Shandong. De acordo com ele, a tecnologia pode multiplicar a densidade de armazenamento disponível hoje.
As estimativas indicam que dispositivos baseados nessas estruturas poderiam armazenar até 600 vezes mais dados do que as tecnologias atuais, permitindo concentrar cerca de 20 terabytes em uma área de um centímetro quadrado.
Zhong destacou que a descoberta tem relevância direta para o avanço do hardware de inteligência artificial, área que exige cada vez mais capacidade de processamento e menor consumo de energia.
Apesar do potencial, o pesquisador ressaltou que o trabalho ainda é pesquisa básica e não tem aplicação comercial imediata. Segundo ele, desafios técnicos, como o controle preciso de campos elétricos em escala microscópica, ainda precisam ser superados.
Fonte: China Daily
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