Novo chip de grafeno sobrevive a 700°C e pode mudar a IA para sempre

Pesquisadores da Universidade do Sul da Califórnia acreditam ter encontrado uma maneira de superar um limite importante na eletrônica para diferentes áreas: Quando a temperatura sobe acima de cerca de 200 °C, a maioria dos dispositivos começa a quebrar.

Em um estudo publicado em 26 de março de 2026 ciênciaJoshua Yang, professor de engenharia elétrica e de computação na Escola de Engenharia Viterbi da USC e no Departamento Ming Hsieh da Escola de Computação Avançada da USC, Arthur B. Uma equipe liderada pela Cátedra Freeman, revelou um novo tipo de dispositivo de memória que opera em temperaturas de até 700 graus Celsius (~1300 graus). Esta temperatura excede a da lava derretida e é muito mais elevada do que qualquer outra alcançada anteriormente para esta classe de tecnologia. O dispositivo não apresentava sinais de falha. Na verdade, 700 graus era apenas o máximo que seu equipamento poderia testar.

O novo dispositivo é conhecido como memristor, um componente em nanoescala que pode armazenar e computar dados. É construído como uma estrutura microscópica em camadas, com dois eletrodos de cada lado e uma fina camada de cerâmica no meio.

Jian Zhao, primeiro autor do estudo, construiu o dispositivo usando tungstênio para o eletrodo superior, cerâmica de óxido de háfnio no meio e grafeno para a camada inferior. O tungstênio tem o ponto de fusão mais alto de qualquer material, enquanto o grafeno, uma folha de carbono com a espessura de um único átomo, é conhecido por sua excepcional resistência e resistência ao calor.

Esta combinação produziu um desempenho extraordinário. O dispositivo retém dados por mais de 50 horas a 700 graus sem a necessidade de atualização. Ele suporta mais de um bilhão de ciclos de comutação nessa temperatura e opera a apenas 1,5 volts com velocidades medidas em dezenas de nanossegundos.

Na eletrônica convencional, o calor faz com que os átomos de metal no eletrodo superior migrem lentamente através da camada cerâmica. Eventualmente, eles alcançam o eletrodo inferior, fazendo uma conexão permanente que causa curto-circuito no dispositivo e o trava no estado ligado.

O grafeno evita essa falha. Sua interação com o tungstênio é, como descreve Yang, como a do óleo e da água. Os átomos de tungstênio que se aproximam da superfície do grafeno não podem se fixar a ela. Sem um ponto estável para fixação, eles se afastam em vez de formar uma ponte condutora. Evita curtos-circuitos e preserva a funcionalidade do aparelho mesmo em calor extremo.

Além do armazenamento de dados, o aparelho oferece uma grande vantagem para a inteligência artificial. Muitos sistemas de IA dependem fortemente da multiplicação de matrizes, uma operação matemática utilizada em tarefas como reconhecimento de imagens e processamento de linguagem. Os computadores tradicionais realizam esses cálculos passo a passo, consumindo grandes quantidades de energia.

“Mais de 92% da computação em sistemas de IA como ChatGPT nada mais é do que multiplicação de matrizes”, disse Yang. “Tal dispositivo pode executar ordens de grandeza da maneira mais eficiente, rápida e com baixo consumo de energia.”

Do ponto de vista da fabricação, os dois materiais utilizados no dispositivo, tungstênio e óxido de háfnio, já são amplamente utilizados na fabricação de semicondutores. O grafeno é novo, mas está sendo desenvolvido ativamente por grandes empresas como TSMC e Samsung e já é produzido em escala de wafer em ambientes de pesquisa.