.
Pesquisadores da Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) e do ICMAB conseguiram levar a tecnologia sem fio ao nível fundamental dos dispositivos magnéticos. O surgimento e controle das propriedades magnéticas em camadas de nitreto de cobalto (inicialmente não magnéticas) por tensão, sem conectar a amostra à fiação elétrica, publicado em Comunicações da Naturezarepresenta uma mudança de paradigma que pode facilitar a criação de nanorrobôs magnéticos para biomedicina e sistemas de computação onde os processos básicos de gerenciamento de informações não requerem fiação.
Os dispositivos eletrônicos dependem da manipulação das propriedades elétricas e magnéticas dos componentes, seja para computação ou armazenamento de informações, entre outros processos. Controlar o magnetismo utilizando tensão em vez de correntes elétricas tornou-se um método de controle muito importante para melhorar a eficiência energética em muitos dispositivos, uma vez que as correntes aquecem os circuitos. Nos últimos anos, muitas pesquisas têm sido realizadas para implementar protocolos de aplicação de tensões para realizar esse controle, mas sempre através de conexões elétricas diretamente nos materiais.
Uma equipe de pesquisa formada por membros do Departamento de Física da UAB e do ICMAB, com a colaboração do Instituto de Microeletrônica de Barcelona CNM-CSIC e do síncrotron ALBA, conseguiu pela primeira vez modificar as propriedades magnéticas de uma fina camada de cobalto nitreto (CoN) aplicando tensão elétrica sem o uso de fios. Para isso, os pesquisadores colocaram a amostra de material magnético em um líquido com condutividade iônica e aplicaram a voltagem ao líquido por meio de duas placas de platina, sem conectar nenhum fio diretamente à amostra. Isso gerou um campo elétrico induzido que fez com que os íons de nitrogênio saíssem do CoN e fez com que o magnetismo aparecesse na amostra, que mudou de não magnético para magnético. As propriedades magnéticas induzidas podem ser moduladas em função da tensão aplicada e do tempo de atuação, bem como do arranjo da amostra, e também podem ser conduzidas mudanças temporárias ou permanentes no magnetismo, dependendo da orientação da amostra em relação ao campo elétrico imposto.
“Ser capaz de controlar sem fio o magnetismo de uma amostra, modificando a voltagem, representa uma mudança de paradigma nesta área de pesquisa”, explica Jordi Sort, pesquisador do ICREA no Departamento de Física da UAB. “Esta é uma descoberta que pode ter aplicações em uma ampla gama de campos, como a biomedicina, para controlar as propriedades magnéticas de nanorrobôs sem fios, ou na computação sem fio, para escrever e apagar informações em memórias magnéticas com voltagem, mas sem fiação”.
A metodologia apresentada pelos pesquisadores para conseguir o controle magnético sem fio não é exclusiva do material utilizado nos experimentos, o nitreto de cobalto. Para o pesquisador do ICMAB Nieves Casañ-Pastor, “esses protocolos podem ser extrapolados para outros materiais para controlar outras propriedades físicas sem fio, como supercondutividade, controle de memristor, catálise ou transições entre isolante e metal, bem como eletrodos sem fio para eletroestimulação neuronal, para citar alguns exemplos que podem ampliar o escopo de aplicação e impacto tecnológico desta pesquisa.”
O estudo foi publicado recentemente na última edição da Nature Communications e foi liderado pelo pesquisador do ICREA no Departamento de Física da UAB, Jordi Sort, e pelo pesquisador do ICMAB, Nieves Casañ-Pastor; e com a participação de Zheng-Ma, do Departamento de Física da UAB, e Laura Fuentes, do ICMAB e do Instituto de Microeletrônica de Barcelona CNM-CSIC, ambos primeiros autores do artigo de pesquisa; Zhengwei Tan, Eva Pellicer e Enric Menéndez, do Departamento de Física da UAB; Libertad Abad, do Instituto de Microeletrônica de Barcelona CNM-CSIC; e Javier Herrero Martín, do síncrotron ALBA.
.
