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Pesquisadores produzem chip de computador biodegradável feito de madeira

Compartilhe:     |  1 de junho de 2015

Em uma iniciativa com o objetivo de reduzir o fardo provocado pelo uso de dispositivos eletrônicos, um time de pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison e do Laboratório de Produtos Florestais (FPL, na sigla em inglês) do Departamento de Agricultura estão produzindo uma solução revolucionária: chips criados quase que inteiramente de madeira.

A novidade foi publicada esta semana em um estudo no periódico “Nature Communications”, que demonstra a viabilidade de se substituir o substrato de um chip de computador, a parte que funciona como um suporte para os demais materiais, com uma celulose nanofibril (CNF), um material flexível e biodegradável feito a partir de madeira.

— A maior parte do material em um chip é apenas suporte. Nós só usamos menos de alguns micrômetros para todo o resto — afirma Zhenqiang “Jack” Ma, professor de engenharia elétrica e de computação da Universidade de Wisconsin-Madison, e líder do projeto. — Agora nossos chips são tão seguros que você pode colocá-los em uma floresta que fungos vão degradá-los. Eles são tão seguros quanto fertilizantes.

Trabalhando com Shaoqin “Sarah” Gong, da Universidade Universidade de Wisconsin-Madison, Zhiyong Cai, líder de um grupo de pesquisas no FPL, tem procurado a resolução de dois obstáculos no uso de materiais derivados de madeira para a composição de eletrônicos: suavidade de superfície e expansão térmica.

— Você não quer que o material expanda ou se comprima demais. A madeira é um material naturalmente higroscópico que poderia atrair a umidade do ar e expandir — afirma Cai. — Com um revestimento de epóxi sobre a superfície do CNF, nós resolvemos tanto a lisura de superfície como a barreira da umidade.

Ele explica o processo de produção do novo material:

— Se você pegar uma grande árvore e cortá-la até as suas fibras individuais, o produto mais comum é o papel. A dimensão da fibra está no estágio micron. Mas e se você pudesse continuar a quebrá-lo até uma escala nano? A essa escala, você é capaz de criar este material, um papel CNF forte e transparente.

Gong e seus estudantes vêm estudando polímeros de base biológica por mais de uma década. De acordo com ela, o CNF oferece diversos benefícios sobre os substratos dos chips atuais.

— As vantagens do CNF sobre polímeros é que se trata de uma material biodegradável, enquanto a maioria dos polímeros é feita com base em materiais derivados do petróleo. Materiais de base biológica são sustentáveis, biocompatíveis e biodegradáveis — afirma ela. — Além disso, eles ainda possuem um coeficiente de expansão termal relativamente baixo.

De acordo com o estudo, o processo de produção desse novo tipo de chip também seria mais ambientalmente amigável do que os referentes aos chips convencionais.

— A produção em massa dos chips semicondutores atuais é tão barata, que pode levar um tempo para que a indústria adote a nossa criação — afirma Yei Hwan Jung, um dos coautores do estudo. — Mas eletrônicos flexíveis são o futuro, e nós acreditamos que estar à frente da curva quanto a isso.



Fonte: O Globo



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