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06/03/2003
-
10h36
da Folha de S.Paulo
Uma regra geral diz que os chips de computador dobram sua capacidade de 18 em 18 meses, mas talvez seja hora para uma revisão nessa estimativa, pois uma nova tecnologia está acelerando esse processo -e no centro dessa pequena revolução há um físico brasileiro, Mario Norberto Baibich.
Em 1965, Gordon Moore, fundador da gigante Intel, observou que o número de transistores num processador (em termos simples, quantas unidades capazes de manusear bits num chip de computador) tendia a dobrar a cada ano -o que acabou conhecido como a famosa lei de Moore.
Nos primórdios da computação a predição se manteve, mas dez anos depois Moore precisou fazer uma revisão, trocando um ano por 18 a 24 meses. E a expectativa dos engenheiros era a de que a regra se mantivesse por pelo menos mais duas décadas.
O que se observa hoje, entretanto, é uma aceleração do processo de duplicação. E um dos principais responsáveis pelo arranque momentâneo da lei de Moore é o fenômeno conhecido como magnetorresistência gigante.
Sistemas nanoscópicos
Descrita pela primeira vez em 1988 por Baibich e colaboradores do laboratório de Albert Fert na Universidade do Sul de Paris, em Orsay, a magnetorresistência gigante surge em sistemas nanoscópicos (dimensões medidas em milionésimos de milímetro) compostos por camadas alternadas de dois materiais, um magnético e outro não-magnético.
"Os resultados originais foram com camadas de ferro separadas por camadas de cromo", diz Baibich. "Mas o mesmo efeito foi visto em um número imenso de "pares" magnéticos/não-magnéticos, como cobalto e cobre, ferro e ouro, e níquel e cobre."
Resistência variável
O conjunto resultante é um condutor, mas com resistência elétrica relativamente alta -os elétrons têm dificuldade para atravessar as camadas subsequentes do sistema. Entretanto, quando ele é colocado sob influência de um campo magnético, a resistência cai bruscamente, permitindo que a eletricidade flua com muito mais facilidade. "A surpresa inicial é que estávamos esperando um efeito de alguns poucos porcento, e o que vimos foi uma redução da resistência à metade do valor inicial", diz Baibich.
Um material que reaja de forma tão intensa e tão rápida à presença de um campo magnético é uma boa surpresa para os engenheiros da informática. Isso justamente pelo fato de informações gravadas em discos rígidos (os HDs dos computadores, sigla para "hard-disk") serem nada mais que pequenas regiões magnetizadas.
Quanto mais sensível o leitor do HD for, menor precisa ser o espaço magnetizado codificando um bit -unidade mínima de informação, escrita com "zeros" e "uns", o alfabeto da linguagem dos computadores atuais. Quanto menor a região magnetizada, mais regiões magnetizadas cabem num HD -por consequência, a capacidade total de memória passa por uma bela expansão.
A americana IBM fez grandes investimentos na tecnologia e já possui HDs que fazem uso da magnetorresistência gigante desde 1997. E esse é apenas um dos usos da tecnologia.
"Além do uso como leitor para gravação, a magnetorresistência gigante está sendo usada em diversos tipos de sensores para a indústria automotiva, desde freios ABS até controle de funcionamento do motor", afirma Baibich.
"Também servem, experimentalmente ainda, para detectar a posição das engrenagens em caixas de câmbio, fazendo dispensáveis os esquemas hidráulicos das transmissões automáticas."
E esse seria só o início. "Eu diria que a grande revolução está apenas começando", diz um entusiasmado Baibich. "Mudanças para o futuro mais distante podem envolver inclusive uma troca da base operacional [dos computadores] -de binária a ternária, por exemplo-, o que poderia mudar essencialmente a arquitetura das nossas máquinas."
Repensar a eletrônica
"O transistor puramente metálico e os transistores híbridos farão furor em termos de desempenho e tamanho. Daria para repensar boa parte da eletrônica se passássemos à spintrônica, que é a eletrônica com spins [propriedade dos elétrons, que poderiam então codificar mais do que simplesmente "1" ou "0" em razão de seu spin]", todas propriedades com potencial a ser explorado a partir da magnetorresistência gigante.
"O fato de termos visto que existia o efeito da magnetorresistência gigante chamou muito a atenção de cientistas de todas as áreas, fazendo com que os materiais mais inusitados fossem explorados", diz Baibich. "A mais impressionante dessas constatações é a de que até mesmo o DNA apresentaria magnetorresistência gigante -por enquanto é só cálculo, mas já dá idéia do que está sendo feito", afirma o físico.
Nanomaterial traz revolução informática
SALVADOR NOGUEIRAda Folha de S.Paulo
Uma regra geral diz que os chips de computador dobram sua capacidade de 18 em 18 meses, mas talvez seja hora para uma revisão nessa estimativa, pois uma nova tecnologia está acelerando esse processo -e no centro dessa pequena revolução há um físico brasileiro, Mario Norberto Baibich.
Em 1965, Gordon Moore, fundador da gigante Intel, observou que o número de transistores num processador (em termos simples, quantas unidades capazes de manusear bits num chip de computador) tendia a dobrar a cada ano -o que acabou conhecido como a famosa lei de Moore.
Nos primórdios da computação a predição se manteve, mas dez anos depois Moore precisou fazer uma revisão, trocando um ano por 18 a 24 meses. E a expectativa dos engenheiros era a de que a regra se mantivesse por pelo menos mais duas décadas.
O que se observa hoje, entretanto, é uma aceleração do processo de duplicação. E um dos principais responsáveis pelo arranque momentâneo da lei de Moore é o fenômeno conhecido como magnetorresistência gigante.
Sistemas nanoscópicos
Descrita pela primeira vez em 1988 por Baibich e colaboradores do laboratório de Albert Fert na Universidade do Sul de Paris, em Orsay, a magnetorresistência gigante surge em sistemas nanoscópicos (dimensões medidas em milionésimos de milímetro) compostos por camadas alternadas de dois materiais, um magnético e outro não-magnético.
"Os resultados originais foram com camadas de ferro separadas por camadas de cromo", diz Baibich. "Mas o mesmo efeito foi visto em um número imenso de "pares" magnéticos/não-magnéticos, como cobalto e cobre, ferro e ouro, e níquel e cobre."
Resistência variável
O conjunto resultante é um condutor, mas com resistência elétrica relativamente alta -os elétrons têm dificuldade para atravessar as camadas subsequentes do sistema. Entretanto, quando ele é colocado sob influência de um campo magnético, a resistência cai bruscamente, permitindo que a eletricidade flua com muito mais facilidade. "A surpresa inicial é que estávamos esperando um efeito de alguns poucos porcento, e o que vimos foi uma redução da resistência à metade do valor inicial", diz Baibich.
Um material que reaja de forma tão intensa e tão rápida à presença de um campo magnético é uma boa surpresa para os engenheiros da informática. Isso justamente pelo fato de informações gravadas em discos rígidos (os HDs dos computadores, sigla para "hard-disk") serem nada mais que pequenas regiões magnetizadas.
Quanto mais sensível o leitor do HD for, menor precisa ser o espaço magnetizado codificando um bit -unidade mínima de informação, escrita com "zeros" e "uns", o alfabeto da linguagem dos computadores atuais. Quanto menor a região magnetizada, mais regiões magnetizadas cabem num HD -por consequência, a capacidade total de memória passa por uma bela expansão.
A americana IBM fez grandes investimentos na tecnologia e já possui HDs que fazem uso da magnetorresistência gigante desde 1997. E esse é apenas um dos usos da tecnologia.
"Além do uso como leitor para gravação, a magnetorresistência gigante está sendo usada em diversos tipos de sensores para a indústria automotiva, desde freios ABS até controle de funcionamento do motor", afirma Baibich.
"Também servem, experimentalmente ainda, para detectar a posição das engrenagens em caixas de câmbio, fazendo dispensáveis os esquemas hidráulicos das transmissões automáticas."
E esse seria só o início. "Eu diria que a grande revolução está apenas começando", diz um entusiasmado Baibich. "Mudanças para o futuro mais distante podem envolver inclusive uma troca da base operacional [dos computadores] -de binária a ternária, por exemplo-, o que poderia mudar essencialmente a arquitetura das nossas máquinas."
Repensar a eletrônica
"O transistor puramente metálico e os transistores híbridos farão furor em termos de desempenho e tamanho. Daria para repensar boa parte da eletrônica se passássemos à spintrônica, que é a eletrônica com spins [propriedade dos elétrons, que poderiam então codificar mais do que simplesmente "1" ou "0" em razão de seu spin]", todas propriedades com potencial a ser explorado a partir da magnetorresistência gigante.
"O fato de termos visto que existia o efeito da magnetorresistência gigante chamou muito a atenção de cientistas de todas as áreas, fazendo com que os materiais mais inusitados fossem explorados", diz Baibich. "A mais impressionante dessas constatações é a de que até mesmo o DNA apresentaria magnetorresistência gigante -por enquanto é só cálculo, mas já dá idéia do que está sendo feito", afirma o físico.
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