Ao estudar as transições de fase em dióxido de vanádio (VO2), Mohammad Samizadeh Nikoo, um estudante de doutorado no Power and Wide-band-gap Electronics Research Laboratory (POWERlab) da EPFL, fez uma descoberta interessante.
O VO2 tem uma fase isolante quando relaxado à temperatura ambiente e sofre uma transição acentuada de isolante para metal a 68 ° C, onde sua estrutura de treliça muda.
Se você ainda não chegou lá (não é culpa sua, eu também entrei só depois de relatar a excelente Lúcio Plantone, apaixonado pelo futuro e pela ciência e leitor devoto deste site), vou te contar. Em resumo, o VO2 tem memória volátil.
Você abaixa a temperatura, remove o "stress" e o material volta ao estado isolante.
Então o que?
Samizadeh Nikoo estava tentando descobrir, para sua tese de doutorado, quanto tempo levava o dióxido de vanádio para ir de um estado para outro. Mas depois de centenas de medições feitas, o pesquisador percebeu que a memória do VO2 não é tão volátil quanto parecia à primeira vista.
O material, aliás, é capaz de “lembrar” o estímulo mais recente recebido por até 3 horas.
Uma circunstância afortunada
Quantas vezes comentamos sobre grandes descobertas nascidas em ocasiões fortuitas? Um clichê. No entanto, mesmo neste caso foi assim.
Em seus experimentos, Samizadeh Nikoo aplicou uma corrente elétrica a uma amostra de dióxido de vanádio. “A corrente movia-se pelo material, seguindo um caminho até sair do outro lado”, explica. Ao aquecer a amostra, a corrente causou uma mudança no estado do VO2. Uma vez que a corrente passou, o material voltou ao seu estado inicial.
Ao aplicar um segundo pulso de corrente ao material, o tempo que levou para mudar de estado mudou. Mais: estava diretamente relacionado à 'história' do material.
"VO2 parecia 'lembrar' a primeira fase de transição e antecipar a próxima", explica o Prof. Elison Mathioli, que dirige o EPFL POWERlab. "Não esperávamos ver esse tipo de efeito de memória, que não tem nada a ver com estados eletrônicos, mas com a estrutura física do material. E é uma descoberta sem precedentes: nenhum outro material no mundo se comporta dessa maneira."
A memória do dióxido de vanádio e suas consequências para a computação
Após o pequeno grande "Eureka" de Samizadeh Nikoo, a pesquisa foi assumida por todo o laboratório, que produziu um estudo (eu linko aqui).
E isso é apenas o começo: o efeito de memória do dióxido de vanádio pode durar vários dias, diz Matioli. "Mas no momento não temos as ferramentas necessárias para medi-lo."
O que dizer: é uma coisa sensacional para oinformática. É realmente importante, justamente porque o efeito de memória observado é uma propriedade inata do material.
Usar um material como o dióxido de vanádio permitirá mais capacidade de memória, mais velocidade e mais miniaturização.
E isso não é tudo: permitirá armazenar dados de uma forma completamente diferente da atual (dados binários que dependem da manipulação de estados eletrônicos). O VO2 pode realmente reproduzir a dinâmica dos neurônios humanos.
Aonde essa descoberta nos levará?
