p Todo segundo, seu computador deve processar bilhões de etapas computacionais para produzir até mesmo as saídas mais simples. Imagine se cada uma dessas etapas pudesse ser um pouco mais eficiente. "Isso economizaria nanosegundos preciosos, "explicou o professor assistente de física da Northeastern University, Swastik Kar. p Kar e seu colega Yung Joon Jung, professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial, desenvolveram uma série de novos dispositivos que fazem exatamente isso. Seu trabalho foi publicado recentemente na revista. Nature Photonics .

p Ano passado, a dupla interdisciplinar combinou seus conhecimentos - Kar's em grafeno, um material à base de carbono conhecido por sua resistência e condutividade, e Jung na mecânica dos nanotubos de carbono, que são folhas enroladas de grafeno do tamanho de nanômetros - para desenterrar um fenômeno físico que poderia inaugurar uma nova onda de eletrônicos altamente eficientes.

p Eles descobriram que as correntes elétricas induzidas pela luz aumentam muito mais acentuadamente na interseção dos nanotubos de carbono e do silício, em comparação com a interseção de silício e metal, como em dispositivos fotodiodo tradicionais. "Esse aumento acentuado nos ajuda a projetar dispositivos que podem ser ligados e desligados com luz, "Kar disse.

p Esta descoberta tem implicações importantes para a realização de cálculos, que, em termos simples, também contam com uma série de interruptores liga-desliga. Mas, para acessar as informações valiosas que podem ser armazenadas nesses switches, ele também deve ser transferido e processado por outros switches. “As pessoas acreditam que o melhor computador seria aquele em que o processamento fosse feito por sinais elétricos e a transferência do sinal fosse feita por óptica, "Kar disse.

p Isso não é muito surpreendente, pois a luz é extremamente rápida. Os dispositivos de Kar e Jung - que são os primeiros a integrar propriedades eletrônicas e ópticas em um único chip eletrônico - representam um avanço crítico para tornar este computador dos sonhos uma realidade.

p A modelagem computacional dessas junções foi realizada em estreita colaboração com o grupo de Young-Kyun Kwon, um professor da Universidade Kyung Hee, em Seul, Coréia.

p No novo jornal, a equipe apresenta três desses novos dispositivos. A primeira é a chamada porta AND, que requer uma entrada eletrônica e uma óptica para gerar uma saída. Essa opção só é acionada se ambos os elementos estiverem ativados.

p O segundo dispositivo, uma porta OR, pode gerar uma saída se qualquer um dos dois sensores ópticos estiver ativado. Esta mesma configuração também pode ser usada para converter sinais digitais em analógicos, um recurso importante para ações como transformar o conteúdo digital de um arquivo MP3 em música real.

p Finalmente, Kar e Jung também construíram um dispositivo que funciona como o front-end de um sensor de câmera. É composto por 250, 000 dispositivos em miniatura montados sobre uma superfície centímetro a centímetro. Embora este dispositivo exija mais integração para ser totalmente viável, permitiu à equipe testar a reprodutibilidade de seu processo de montagem.

p "O método de Jung é uma técnica de classe mundial, "Kar disse." Isso realmente nos permitiu projetar muitos dispositivos que são muito mais escaláveis. "

p Enquanto os computadores processam bilhões de etapas computacionais a cada segundo, melhorando sua capacidade de realizar essas etapas, Kar disse, começa com a "demonstração de como melhorar apenas um." O que é exatamente o que eles fizeram.