Eletrônica molecular finalmente chega ao nível dos chips

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/08/2026 Componentes eletrônicos moleculares A eletrônica molecular tem sido um conceito futurístico há algum tempo, mas um pouco deixado de lado à medida que avanços contínuos na miniaturização tem permitido construir transistores com detalhes até menores do que a maioria das moléculas aplicáveis à computação. Mas Sarah Spector e colegas do MIT acreditam nessa montagem de circuitos de baixo para cima, e acabam de apresentar um circuito molecular contendo mais de 1.000 componentes individuais, com camadas moleculares com espessura abaixo de 1 nanômetro. As propriedades únicas e personalizáveis das moléculas possibilitam projetar aplicações promissoras em várias tecnologias, incluindo computação, sensoriamento, óptica e quântica. Além disso, as moléculas estão entre os menores blocos de construção disponíveis. Mas integrar moléculas em dispositivos funcionais em larga escala ainda é um desafio. Os processos tradicionais de fabricação de semicondutores danificam os pequenos e frágeis materiais moleculares. A novidade aqui está justamente em uma técnica de fabricação que permite incorporar os delicados materiais moleculares em dispositivos eletrônicos em um chip, sem danificar as moléculas. "As forças em nanoescala desempenham um papel crucial em nossa abordagem. Em vez de fabricarmos exatamente as estruturas que desejamos, criamos algo mecanicamente móvel e usamos forças para transformá-lo em uma arquitetura que seria impossível de fabricar de outra forma," explicou Spector. O protótipo mostrou-se surpreendentemente robusto, suportando dezenas de milhares de ciclos elétricos sem apresentar qualquer sinal de degradação. Chip de eletrônica molecular Para construir um circuito molecular, os componentes moleculares precisam ser integrados a outras camadas do dispositivo, tipicamente feitas de componentes eletrônicos tradicionais. Uma etapa crítica consiste em estabelecer contatos elétricos entre os componentes eletrônicos e as moléculas, interligando-as a superfícies metálicas. O problema é que os produtos químicos agressivos e os processos necessários para a fabricação tradicional de chips danificam esses materiais moleculares frágeis, reduzindo a confiabilidade e o desempenho do circuito final. A equipe então desenvolveu uma técnica em duas etapas, que amplia as capacidades dos processos padrão de fabricação de semicondutores, para que seja possível acomodar moléculas individuais nos circuitos. Primeiro, os componentes eletrônicos individuais são fabricados usando processos tradicionais; em seguida, são introduzidas as moléculas, tirando proveito das forças de superfície em nanoescala - basicamente capilaridade e forças de van der Waals - para transformar mecanicamente o circuito fabricado, que se automonta sem danificar as moléculas. "Nossa plataforma combina a escalabilidade da fabricação convencional de semicondutores com a precisão e o controle da automontagem. Isso estabelece uma nova estrutura de fabricação para a integração escalável e de alto rendimento de materiais nanoestruturados e quânticos emergentes, incluindo moléculas, em dispositivos funcionais com arquiteturas e capacidades que antes eram inviáveis," explicou a professora Farnaz Niroui. Uma vez integradas a circuitos práticos, essas moléculas poderão viabilizar uma próxima geração de plataformas eletrônicas e de computação, que prometem ser menores, mais rápidas e mais adaptáveis, bem como dispositivos fotônicos de maior desempenho e tecnologias quânticas emergentes.