Construído menor componente de silício capaz de controlar a luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/01/2006

Pesquisadores alteraram a luz de um laser por meio de um modulador construído com silício, a mesma matéria-prima básica de todos os chips.
[Imagem: Ray Chen]

Substituir eletricidade pela luz

Há décadas, os pesquisadores sonham em substituir a eletricidade pela luz no interior dos chips.

Isto porque os fótons viajam milhares de vezes mais rapidamente do que os elétrons, o que representaria um avanço extraordinário na velocidade dos computadores e demais circuitos eletrônicos.

O componente-chave desse avanço tão esperado é chamado de modulador.

Para que a luz carregue informações, uma de suas características, como sua intensidade, por exemplo, deve ser controlada - ou modulada.

É o mesmo processo utilizado nas transmissões de rádio ou na telefonia, onde uma onda principal, chamada portadora, é modulada com a informação que se deseja transmitir. Quando chega ao destino, a onda eletromagnética é decomposta, eliminando-se a portadora, restando apenas a informação que se desejava transmitir.

Agora, pesquisadores da Universidade do Texas, Estados Unidos, coordenados pelo professor Ray Chen, anunciaram ter conseguido alterar a luz de um laser por meio de um modulador construído com silício, a mesma matéria-prima básica de todos os chips.

Modulador de silício

Um modulador de silício não é exatamente uma novidade, já que vários outros grupos de pesquisadores já os construíram (procure por modulador em nosso mecanismo de busca e você encontrará várias notícias a respeito).

Mas o modulador de silício agora apresentado mede apenas 80 micrômetros e consome cerca de 10 vezes menos energia do que seus antecessores (3 miliwatts). Sem dúvida, um avanço significativo.

Os cientistas utilizaram cristais fotônicos de silício, cuja complexa estrutura interna diminui a velocidade da luz que viaja através do chip. A luz do laser "brecou" o suficiente para que uma pequena corrente elétrica fosse capaz de alterá-la - ou modulá-la.

Como eles modificaram a luz utilizando uma corrente elétrica, que é, ela própria, modificável, os cientistas esperam ser agora capazes de modular a luz para que ela acenda ou apague a diferentes velocidades, ou altere em intensidade.

Interconexão

Nos computadores, os chips moduladores de luz deverão ser utilizados para enviar informações entre os microprocessadores e sua memória, um processo chamado interconexão.

"Em um Pentium 4, mais de 50 por cento do consumo de energia do computador é gasto na interconexão," diz Chen.

Outras vantagens dos chips ópticos baseados em cristais fotônicos de silício incluem a diminuição do risco de superaquecimento, graças ao seu pequeno consumo de energia e a capacidade de se fabricar chips ópticos com as mesmas técnicas hoje utilizadas pela indústria.