Irídio: como substituir um dos materiais mais raros da era tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/09/2016

O uso do irídio disparou na indústria eletrônica. Sem aumento de oferta, o preço disparou.
[Imagem: HARFIR Project]

Irídio

Um pequeno grupo de engenheiros e cientistas dos materiais de várias partes do mundo reuniu-se para anunciar os primeiros resultados de um esforço conjunto que visa substituir o raro e cada vez mais caro metal irídio nos discos rígidos e memórias magnéticas.

O irídio é um membro do grupo da platina, sendo usado em todos os dispositivos de armazenamento de dados, das cabeças de leitura e escrita dos discos rígidos, passando pelas memórias de acesso aleatório magnéticas, as emergentes MRAM, que têm um desempenho melhor e gastam menos energia do que as RAM e DRAM convencionais, até os dispositivos futurísticos sendo criados pela spintrônica.

Fundido com manganês para formar uma liga antiferromagnética, o irídio é estável, durável e resistente ao calor - esses materiais são conhecidos como ligas Heusler, em homenagem a Friedrich Heusler, que descobriu que elementos não-magnéticos podiam formar ligas ferromagnéticas.

O problema é que o elemento 77 da Tabela Periódica é extremamente raro.

"O irídio é um dos elementos mais raros na Terra, duas vezes mais raro do que outras matérias-primas críticas, como a platina, o ouro e o rutênio. Por conseguinte, seu preço subiu 10 vezes na última década, e deverá aumentar por um fator de 100, conforme novas aplicações surgirem no futuro," disse o professor Atsufumi Hirohata, membro do projeto HARFIR (Heusler Alloy Replacement for Iridium).

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Ligas Heusler

Graças ao esforço do pequeno grupo de pesquisadores, contudo, as aplicações do futuro poderão ter matérias-primas garantidas - a custos bem mais baixos.

Os 12 dos 100 bilhões de dólares: toda a equipe cabe em uma mesa de restaurante (a de pé é a garçonete - o 12º pesquisador tirou a foto).
[Imagem: HARFIR Project]

A equipe identificou 10 ligas promissoras, todas usando metais de baixo custo, como vanádio, ferro, níquel e alumínio, e montadas na forma de filmes finos:

Co2Fe - cobalto e ferro
Co2FeSi - cobalto, ferro e silício
Co2FeSi/Pt - cobalto, ferro, silício ou prata
CrVTiAl - cromo, vanádio, titânio e alumínio
Mn3-xGe - manganês e germânio
Mn2VAl/Fe - manganês, vanádio, alumínio ou ferro
Ni2MnAl - níquel, manganês e alumínio
Ru2MnGe - rutênio, manganês e germânio
Vn3-xGa - vanádio e germânio
Combinação de Ni2MnAl e Co2FeSi

Todas as candidatas atenderam aos critérios iniciais de operar a temperatura ambiente e apresentar elevada resistência à corrosão.

"Nossas ligas Heusler deverão reduzir o preço dos elementos spintrônicos por um fator de três. O projeto HARFIR terá, portanto, um grande impacto econômico na indústria eletrônica," disse Hirohata, salientando que ainda serão necessários vários anos para que esses novos materiais possam substituir as ligas de irídio e manganês em escala industrial.

Apesar de tudo, embora estejam lidando diretamente com uma indústria com vendas na casa das centenas de bilhões de dólares, chamou a atenção o fato de que o grupo inteiro coube em uma mesa de restaurante.