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Pesquisadores desenvolveram um transístor de tunelamento quântico inovador, utilizando finas camadas bidimensionais de bismuto e seleneto de índio, que conseguiu operar com uma tensão de porta de apenas 160 milivolts. Este feito notável significa que o componente superou o tradicional limite físico de Boltzmann, abrindo novas perspectivas para a eletrônica. O dispositivo, fruto do trabalho de uma colaboração internacional encabeçada pela Universidade Politécnica de Hong Kong, demonstra uma eficiência energética muito superior à dos semicondutores atuais em condições normais de temperatura.
Esta inovação tecnológica oferece soluções tangíveis para a criação de componentes eletrônicos cada vez menores, cruciais para o avanço do processamento de dados e da inteligência artificial. O professor Jianhua Hao, que ocupa a cadeira de Física e Dispositivos de Materiais e lidera o Departamento de Física e Materiais na Universidade Politécnica de Hong Kong, ressaltou a importância da descoberta. Segundo ele, “ao empregar o tunelamento quântico, nosso transístor ultrapassa essa barreira fundamental, pavimentando o caminho para o desenvolvimento de circuitos integrados com consumo de energia extremamente baixo e alta performance, vitais para a próxima geração de chips de inteligência artificial e outras aplicações semicondutoras de ponta”.
Conhecida como a “tirania de Boltzmann”, esta limitação representa um obstáculo termodinâmico inerente à forma como a energia dos elétrons se distribui termicamente durante a emissão termoiônica. Para os transistores convencionais, como os MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors), essa condição estabelece um patamar mínimo de 60 milivolts por década de corrente para o chaveamento em temperatura ambiente. Em termos práticos, essa restrição impede que os fabricantes de chips comerciais diminuam a voltagem de operação sem o risco de gerar correntes de fuga indesejadas e superaquecimento, comprometendo a estabilidade e a vida útil dos circuitos.
Visando superar essa imposição estrutural, os pesquisadores exploraram o fenômeno do tunelamento quântico de elétrons. Nesse processo, as partículas subatômicas conseguem transpor uma barreira de potencial de forma quântica, em vez de depender de um salto térmico convencional. O bismuto, naturalmente um semimetal, foi transformado em um semicondutor ao ser produzido em camadas de espessura atômica bidimensional, utilizando a técnica de deposição a laser pulsado. Essa modificação permitiu um alinhamento preciso das bandas de energia com o seleneto de índio, outro semicondutor bidimensional, facilitando o transporte eficaz de cargas elétricas com tensões de alimentação significativamente reduzidas.
Em um movimento que sinaliza inovações futuras no mercado de smartphones, o modelo Xiaomi 18 foi recentemente submetido a processos de homologação. Informações preliminares indicam que o aparelho virá equipado com uma bateria de 7.200 mAh e um novo processador, prometendo avanços em autonomia e desempenho para os usuários.
Há várias décadas, a criação de transistores de efeito de campo por tunelamento (TFETs) tem sido consistentemente destacada em relatórios globais da indústria como um dos caminhos mais promissores para eventualmente substituir a arquitetura MOSFET. Contudo, os protótipos desenvolvidos até então frequentemente apresentavam uma limitação crucial: correntes de saída insuficientes, o que os tornava inviáveis para ativar circuitos lógicos digitais com a velocidade de processamento necessária para aplicações práticas.
Em notícias que repercutem no cenário geopolítico e comercial, um empresário foi detido nos Estados Unidos sob a acusação de desviar chips da NVIDIA, avaliados em 300 milhões de dólares, com destino à China. O incidente levanta discussões sobre as restrições de exportação de tecnologia e a segurança da cadeia de suprimentos global.
A pesquisa que detalha esta conquista foi divulgada em 27 de agosto de 2026 na prestigiada revista científica Science. Ela conseguiu superar as dificuldades anteriores ao reunir a expertise de grupos de pesquisa de algumas das mais importantes instituições da Ásia. Além dos laboratórios da Universidade Politécnica de Hong Kong, liderados por Zehan Wu, o principal autor do artigo, o estudo também envolveu a colaboração de Lain-Jong Li, professor da Universidade Nacional de Cingapura, e de cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong, da Universidade de Pequim e da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura.
Em uma iniciativa ambiciosa, o Google, por meio de seu “Project Suncatcher”, está levando chips de inteligência artificial para o espaço. Esses componentes foram lançados a bordo de um foguete da SpaceX, marcando um passo significativo na exploração de aplicações de IA em ambientes extraterrestres e em condições extremas.
O processo de fabricação do recém-desenvolvido componente foi realizado com êxito sobre substratos de silício de tamanho centimétrico, demonstrando notável estabilidade de operação em temperatura ambiente. A capacidade de chaveamento rápido sob baixa voltagem oferece vantagens significativas em termos de economia de energia, eliminando a necessidade de sistemas de refrigeração complexos e especializados. Isso, por sua vez, contribui para a diminuição das perdas decorrentes da dissipação de calor em sistemas de computação de alta densidade.
Embora os resultados obtidos em testes de laboratório sejam extremamente promissores, os cientistas envolvidos ainda não apresentaram um cronograma público detalhado. Também não foram anunciadas quaisquer parcerias com grandes fundições industriais de semicondutores, que seriam essenciais para o início da produção comercial em massa dos transistores de tunelamento quântico de bismuto.
