À medida que nos aproximamos dos limites de miniaturização da eletrônica convencional, alternativas aos transistores baseados em silício - os blocos de construção da grande variedade de dispositivos eletrônicos com os quais confiamos - estão sendo buscadas com afinco.
Inspirado pela maneira como os organismos vivos evoluíram na natureza para realizar tarefas complexas com notável facilidade, um grupo de pesquisadores da Durham University no Reino Unido e da Universidade de São Paulo-USP no Brasil está explorando métodos "evolutivos" semelhantes para criar dispositivos de processamento de informação.
No Journal of Applied Physics , da AIP Publishing, o grupo descreve o uso de compostos de nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs) como um material na computação "não convencional". Ao estudar as propriedades mecânicas e elétricas dos materiais, eles descobriram uma correlação entre concentração / viscosidade / condutividade SWCNT e a capacidade computacional do composto.
"Em vez de criar circuitos a partir de matrizes de componentes discretos (transistores em eletrônica digital), nosso trabalho pega um material desordenado aleatório e, em seguida, "treina" o material para produzir uma saída desejada, "disse Mark K. Massey, pesquisador associado, Escola de Engenharia e Ciências da Computação da Durham University.
Este campo emergente de pesquisa é conhecido como "evolução no material, "um termo cunhado por Julian Miller na Universidade de York no Reino Unido. O que exatamente é? Um campo interdisciplinar combina a ciência dos materiais, engenharia e ciência da computação. Embora ainda esteja em seus estágios iniciais, o conceito já mostrou que, usando uma abordagem semelhante à evolução natural, os materiais podem ser treinados para imitar os circuitos eletrônicos - sem a necessidade de projetar a estrutura do material de uma maneira específica.
“O material que usamos em nosso trabalho é uma mistura de nanotubos de carbono e polímero, que cria uma estrutura elétrica complexa, "explicou Massey." Quando tensões (estímulos) são aplicadas em pontos do material, suas propriedades elétricas mudam. Quando os sinais corretos são aplicados ao material, pode ser treinado ou 'evoluído' para desempenhar uma função útil. "
Embora o grupo não espere ver seu método competir com computadores de silício de alta velocidade, pode acabar sendo uma tecnologia complementar. "Com mais pesquisas, pode levar a novas técnicas para fazer dispositivos eletrônicos, ", observou ele. A abordagem pode encontrar aplicações no domínio do" processamento de sinal analógico ou de baixa potência, dispositivos de baixo custo no futuro. "
Além de buscar a metodologia atual de evolução no material, o próximo estágio da pesquisa do grupo será investigar a evolução dos dispositivos como parte da evolução do "hardware-in-the-loop" de fabricação de material. "Esta abordagem empolgante pode levar a melhorias adicionais no campo da eletrônica evolutiva, "disse Massey.
