O descoperire în domeniul semiconductorilor ar putea face smartphone-urile mai rapide și mai eficiente

Oamenii de știință de la UCLA s-ar putea să fi descifrat codul pentru următorul mare salt în tehnologia smartphone-urilor. Într-o descoperire care ar putea remodela procesul de fabricare a chipurilor, cercetătorii au găsit o modalitate de a produce semiconductori care utilizează „spinul” electronilor – nu doar sarcina electrică – pentru a funcționa mai rapid și fără prea multă căldură.

Rezultatul? Telefoanele și laptopurile viitoare ar putea fi mai subțiri, ar putea genera mai puțină căldură și ar putea avea o autonomie mai mare, scrie presa de specialitate.

Descoperirea oamenilor de știință de la UCLA se bazează pe tehnologia „spintronic”, care funcționează pe baza unei proprietăți a electronilor numită „spin”.

Ce este „spin”?

„Spin” este o caracteristică fundamentală a electronului. Nu este vorba efectiv despre rotirea fizică a electronului; are caracteristicile unei rotații, inclusiv un moment magnetic. Electronii pot avea două stări de spin, adesea denumite „spin-up” (sus) și „spin-down” (jos), care sunt asociate cu orientări opuse ale momentului magnetic.

„Spintronica” este deja utilizată în tehnologii precum cea prin care capetele de citire extrag date de pe hard disk-uri. Spre deosebire de electronica convențională, componentele „spintronice” nu produc căldură excesivă. Prin depășirea acestei limitări, „spintronica” ar putea duce la apariția unor dispozitive viitoare mai puternice, compacte și eficiente din punct de vedere energetic sau chiar cu capacități complet noi.

Care sunt avantajele aduse de această descoperire?

Noua descoperire în domeniul semiconductorilor se concentrează pe „spintronică”, această abordare de ultimă generație a electronicii care valorifică proprietățile magnetice naturale ale electronilor. Chipurile tradiționale se bazează pe curentul electric, dar așa se creează căldură și se risipește energie. „Spintronica” inversează scenariul, folosind direcția de „spin” a electronilor pentru a procesa informații cu o pierdere de energie mult mai mică.

Până acum, una dintre cele mai mari provocări a fost descoperirea de semiconductori suficient de magnetici pentru a fi utili. Echipa de cercetare de la UCLA a rezolvat acest lucru prin suprapunerea straturilor subțiri de semiconductori cu atomi magnetici, crescând concentrația magnetică la un nivel fără precedent de 50% – de zece ori mai mare decât era posibil înainte. Potrivit universității, această metodă a produs deja peste 20 de materiale noi și este în prezent brevetată.

Pe lângă alimentarea mai eficientă a electronicelor de larg consum, această descoperire ar putea contribui și la reducerea consumului masiv de energie și apă al centrelor de date cu inteligență artificială, care sunt din ce în ce mai criticate pentru impactul lor asupra mediului.

Cu semiconductori magnetici mai buni, computerele cuantice ar putea să nu mai aibă nevoie de răcire mai puternică pentru a funcționa – aducându-le cu un pas mai aproape de utilizarea în lumea reală. Și pentru că chipurile în sine ar putea fi făcute mai mici, laptopurile și dispozitivele s-ar putea micșora în dimensiuni, câștigând în același timp și mai multă putere sub capotă.

Vor mai trece câțiva ani până când vom vedea această tehnologie în gadgeturile de larg consum, dar promisiunea este clară: dispozitive mai mici, mai ecologice și mult mai capabile – toate acestea datorită unei interpretări inteligente a modului în care se comportă electronii.