Físicos da UFV apostam no nanomagnetismo para desenvolver aparelhos cada vez mais potentes

23 de outubro de 2014

Utilizando dispositivos nanomagnéticos, poderiam ser desenvolvidos, por exemplo, aparelhos com baterias mais duráveis e memórias de armazenamento ampliadas.

por Elaine Nascimento

Celulares e computadores mais potentes e menores do que os aparelhos atuais. A melhoria desses produtos seria uma das possíveis aplicações da magnetricidade, uma alternativa ao uso da eletricidade. Dispositivos desenvolvidos a partir do nanomagnetismo têm potencial para maior armazenamento e transporte de informação. Pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada da UFV foram responsáveis por demonstrar pela primeira vez que é possível criar monopolos em sistemas magnéticos nanoestruturados – são os chamados gelos de spin artificiais. Nesses sistemas, é como se os polos positivo e negativo dos ímãs se separassem. O movimento das cargas magnéticas isoladas pode gerar uma corrente denominada magnetricidade.

O físico Clodoaldo Irineu Levartoski de Araújo lidera as pesquisas experimentais sobre nanomagnetismo na UFV.

De acordo com o físico Clodoaldo Irineu Levartoski de Araújo, que lidera as pesquisas experimentais na UFV, a equipe trabalha com magnetismo numa escala nano, o que significa dizer que é numa dimensão muito reduzida, por isso fala-se de dispositivos nanométricos. “Quando a gente diminui o tamanho das coisas, conseguimos controlar melhor as propriedades magnéticas” – explica.

Utilizando dispositivos nanométricos, poderiam ser desenvolvidos, por exemplo, aparelhos com baterias mais duráveis e memórias de armazenamento ampliadas. Segundo o pesquisador da UFV, o nanomagnetismo é uma tecnologia promissora porque oferece maior grau de liberdade e maior densidade de informação, pode melhorar a velocidade dos aparelhos e tem gasto de energia menor, uma vez que esses dispositivos não aquecem. O físico acredita, inclusive, que essa tecnologia será mais barata que as utilizadas atualmente, como silício e carga elétrica, porque exige poucas etapas para se chegar a um dispositivo nanométrico.

Para obter um dispositivo nanomagnético, os pesquisadores produzem milhares de ímãs muito pequenos, invisíveis a olho nu, e os organizam em arranjos sobre uma superfície. Dessa geometria controlada, surge uma partícula emergente que se comporta como um ímã de único polo. De acordo com o pesquisador, “até 2010, esses polos emergentes nunca haviam sido observados experimentalmente. Estavam previstos apenas na teoria. O movimento dos polos isolados gerando uma corrente magnética foi feito pela primeira vez na UFV”.

A geometria empregada nesse sistema é denominada Gelo de Spin, por apresentar algumas semelhanças com a configuração do gelo da água. Utilizando um microscópio especial, os pesquisadores conseguem visualizar os gelos de spin e conseguem controlar a corrente de monopolos magnéticos. Segundo o professor Clodoaldo, o grupo de pesquisa da UFV cria artificialmente os monopolos magnéticos e os faz movimentar, gerando corrente magnetrônica ou magnetricidade. Ele afirma que é possível fazer ilhas que geram monopolos como desejar: “você pode manipular e mudar os desenhos para obter melhores resultados”.

As etapas de análise e caracterização dos dispositivos nanomagnéticos são desenvolvidas na UFV. Já a fabricação das amostras de nanoestruturas, a equipe da UFV realiza no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), localizado no Rio de Janeiro, porque lá tem a máquina de nanolitografia necessária. Hoje, apenas o CBPF e a Unicamp dispõem desse equipamento no Brasil. O professor Clodoaldo informa que o objetivo é que, futuramente, a UFV também adquira uma máquina de nanolitografia. Isso permitirá à UFV, além de fabricar as próprias amostras, também oferecer treinamento aos pesquisadores para que operem o equipamento. Atualmente, o professor Clodoaldo é um dos poucos pesquisadores aptos a operá-lo no Brasil. Ele assegura: “a gente tem interesse em desenvolver novas tecnologias e também formar recursos humanos”.

O físico explica que as nanoestruturas são necessárias porque o foco é a aplicação tecnológica. A pesquisa encontra-se em fase inicial, mas já comprovou que é possível gerar carga magnética através de nanoestruturas. O pesquisador da UFV destaca: “A Física mostra a factibilidade das coisas e os engenheiros fazem a adaptação ao mercado”. E pelo visto, possibilidades para aplicação da nova tecnologia é o que não vai faltar, já que os dispositivos nanométricos vêm atender à necessidade de aparelhos cada vez mais potentes e com tamanho menor.