Cientistas criaram uma memória eletroquímica que pode funcionar em chumbo derretido

Um dia haverá uma memória capaz de funcionar em reatores nucleares, em motores a jato, na superfície quente dos planetas e em outras condições extremamente quentes. Novos trabalhos de pesquisadores da Universidade de Michigan contribuem para esse momento. A memória proposta opera em temperaturas acima de 600 °C e funcionará mesmo em chumbo derretido.

Fonte da imagem: Universidade de Michigan

A memória convencional em chips de silício não pode operar em temperaturas acima de 100–150 °C. Baseia-se no movimento dos elétrons (corrente elétrica) e, quando os elétrons superaquecem, eles começam a funcionar de forma selvagem – ocorre uma falha elétrica e o chip falha. Cientistas da Universidade de Michigan propuseram substituir os elétrons por átomos, ou melhor, íons, que podem suportar temperaturas muito mais altas sem perder o controle. Como operar com átomos já é química, a nova célula de memória é chamada de eletroquímica.

A nova célula também pode ser chamada de uma espécie de bateria. Consiste em duas camadas de trabalho separadas por um eletrólito sólido, e o armazenamento e o apagamento de dados ocorrem da mesma forma que carregar e descarregar uma bateria. Sob a influência da tensão nos eletrodos de platina, a camada oxigenada de óxido de tântalo libera íons de oxigênio na camada metálica de tântalo. O eletrólito, que transfere íons entre as camadas, também serve como separador (barreira), o que não permite a livre circulação de átomos e elétrons entre as camadas.

Fonte da imagem: Célula 2024

Durante a migração dos íons de oxigênio, uma fina camada de metal de tântalo aparece na camada inferior e óxido de tântalo aparece na camada superior. Essas camadas e intercamadas não se misturam. Um valor de célula de 0 ou 1 determinará se a camada inferior de óxido de tântalo se tornou um condutor ou ainda é um isolante de corrente. O valor será mantido até que a polaridade dos eletrodos seja alterada. Cálculos mostram que a célula pode armazenar informações em temperaturas acima de 600°C por 24 horas. Em outras palavras, é uma memória não volátil.

A regulação mais precisa da resistência interna da célula permite manter até 100 níveis, o que leva o desenvolvimento ao nível da computação on-chip. A capacidade de cálculos aumentará acentuadamente, assim como a capacidade de armazenamento dessa memória. Em princípio, esta é a boa e velha memória resistiva ReRAM, apenas com um design um pouco mais original. E há uma nuance. A memória proposta começa a funcionar somente quando aquecida a 150°C. Mas isto não deverá ser um grande problema para as áreas para as quais é proposto.