p Pesquisadores da UAB, em colaboração com o ICN2, desenvolveram um material nanoporoso com base em uma liga de cobre e níquel, com uma estrutura semelhante à de uma esponja com poros medindo o tamanho de um milionésimo de milímetro, o que permite manipular e armazenar informações com muito pouca energia. Essas nanoesponjas poderiam ser a base de novas memórias magnéticas para computadores e telefones celulares com maior eficiência energética do que as existentes atualmente. p Para armazenar informações nas memórias magnéticas convencionais de dispositivos eletrônicos, os pequenos domínios magnéticos dos materiais funcionam apontando para cima ou para baixo de acordo com os campos magnéticos. Para gerar esses campos é necessário produzir correntes elétricas, mas essas correntes aquecem os materiais e uma grande quantidade de energia é gasta para resfriá-los. Praticamente 40% da energia elétrica que vai para os computadores (ou servidores de "Big Data") se dissipa como calor.

p Em 2007, Cientistas franceses observaram que, quando os materiais magnéticos são colocados em camadas ultrafinas e a voltagem é aplicada, a quantidade de corrente e energia necessária para apontar os domínios magnéticos foi reduzida em 4 por cento. Contudo, esta ligeira redução não foi significativa o suficiente para ser aplicada a dispositivos.

p Uma equipe de pesquisa dirigida por Jordi Sort, Pesquisador do ICREA e professor do Departamento de Física da Universitat Autònoma de Barcelona, com a colaboração do Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia (ICN2), buscou uma solução baseada nas propriedades magnéticas de um novo material nanoporoso que pudesse aumentar essa superfície. O novo material, que é destaque esta semana na revista Advanced Functional Materials, consiste em cobre nanoporoso e filmes de liga de níquel, organizado de forma que o interior forme superfícies e orifícios semelhantes aos do interior de uma esponja, mas com uma separação entre os poros de apenas 5 ou 10 nanômetros. Em outras palavras, as paredes dos poros contêm espaço suficiente para apenas algumas dezenas de átomos.

p “Existem muitos pesquisadores aplicando materiais nanoporosos para melhorar os processos físico-químicos, como no desenvolvimento de novos sensores, mas estudamos o que esses materiais podem fornecer ao eletromagnetismo, "Jordi Sort explica." Os nanoporos encontrados no interior de materiais nanoporosos oferecem uma grande quantidade de superfície. Com esta vasta superfície concentrada em um espaço muito pequeno, podemos aplicar a voltagem de uma bateria e reduzir enormemente a energia necessária para orientar os domínios magnéticos e registrar os dados. Isso representa um novo paradigma na economia de energia de computadores e na computação e tratamento de dados magnéticos em geral, "diz Jordi Sort.

p Pesquisadores da UAB construíram os primeiros protótipos de memórias magnéticas nanoporosas baseadas em ligas de cobre e níquel (CuNi) e alcançaram resultados muito satisfatórios, com uma redução de 35 por cento na coercividade magnética, uma magnitude relacionada ao consumo de energia necessária para reorientar os domínios magnéticos e registrar os dados.

p Nestes primeiros protótipos, pesquisadores aplicaram a voltagem usando eletrólitos líquidos, mas agora estão trabalhando em materiais sólidos que podem ajudar a implementar os dispositivos no mercado. De acordo com Jordi Sort, "Implementar este material nas memórias de computadores e dispositivos móveis pode oferecer muitas vantagens, principalmente na economia de energia direta para computadores e aumento considerável na autonomia dos dispositivos móveis ”.

p O desenvolvimento de novos dispositivos nanoeletrônicos com maior eficiência energética é uma das linhas estratégicas do programa Horizonte 2020 da União Europeia. De acordo com algumas estimativas, se a corrente elétrica for completamente substituída por tensão em sistemas de processamento de dados, os custos de energia podem ser reduzidos por um fator de 1/500. Na verdade, servidores de computador de grandes empresas como Google e Facebook estão localizados debaixo d'água, ou em países nórdicos em que as temperaturas são muito baixas, com o objetivo de reduzir o consumo de aquecimento e energia.