Um chip que emite luz, em lugar de impulsos elétricos, foi desenvolvido na universidade de Rochester (situada no estado norte-americano de Nova Iorque) pela equipe de pesquisadores liderada por Philippe Fauchet, que utilizou como base um material por eles aperfeiçoado, o silício poroso. Os computadores contendo processadores fabricados com esse material poderão trabalhar diretamente com ondas luminosas, em vez de transformá-las em pulsos elétricos, o que significa obter velocidade bem maior de processamento. 

Isso é importante, na medida em que o contínuo crescimento na quantidade de dados a processar e a transmitir está fazendo com que rapidamente seja atingido o limite de capacidade dos meios tradicionais. É por isso que entre cidades como São Paulo e Rio de Janeiro já é utilizado o cabo de fibra óptica, que transmite sinais luminosos em lugar dos sinais elétricos enviados pelos cabos de cobre tradicionais. Dentro do computador, o grande problema era que os chips de silício tradicionais não emitem luz de forma adequada, e assim havia a necessidade de um conversor de sinais elétricos para ondas luminosas, e vice-versa. 

Robusto – Fauchet critica o uso de materiais como polímeros orgânicos ou silício misturado com arsênio e gálio, por serem mais caros e frágeis, além de a integração destes com os circuitos eletrônicos demandar grandes e custosas mudanças nas linhas de produção onde os chips são feitos. 

Como é explicado pelo pesquisador - também na matéria assinada por Tom Rickey na publicação Manufacturer’s Mart -, o silício poroso era tão frágil que se tornaria impraticável usá-lo em linhas de produção. Porém, o material foi modificado quimicamente pela equipe de Fauchet: os engenheiros removeram átomos de hidrogênio das camadas externas de partículas de silício (menores que a milésima parte da espessura de um fio de cabelo humano). O hidrogênio foi substituído com uma dupla camada de óxido de silício para criar uma forma modificada de silício poroso conhecida como silício rico de óxido de silício. Com isso, o material - que tem ¾ de ar e apenas ¼ de silício – se torna capaz de suportar as temperaturas de 900 graus centígrados tipicamente encontradas no processo de fabricação, bem como em outras etapas, como a deposição de várias camadas e gravura com produtos foto-resistentes. 

“Um wafer de silício viaja quatro ou cinco milhas no interior da fábrica, durante a transição de um material sem utilidade para um processador de computador com alta qualidade”, disse Fauchet. “A linha de fabricação pode custar muitos bilhões de dólares para ser adequada e tipicamente envolve centenas de passos. Por causa do enorme investimento, é importante adaptar qualquer nova tecnologia às linhas de fabricação já estabelecidas”. 

Participam do projeto, além de Fauchet, um membro do Departamento de Engenharia Microeletrônica do RIT, Karl Hirschman, responsável pela integração do LED (sigla inglesa para diodo emissor de luz) com os componentes eletrônicos convencionais (no caso, um transistor, que controla a corrente modulada pela saída luminosa do LED). Também faz parte do grupo o pesquisador associado Leo Tsybeskov, encarregado do design de aplicativos e pesquisa de materiais, e o estudante graduado Sid Duttagupta, que ajudou no processamento dos materiais. O trabalho é apoiado pelo Exército dos Estados Unidos e pela National Science Foundation daquele país. 

Segundo o anúncio feito pelos pesquisadores, o LED é dez mil vezes mais eficiente que o primeiro silício emissor de luz criado em 1990, e seu brilho atinge um milliwatt por centímetro quadrado, podendo “piscar” acima de dez milhões de vezes por segundo. Mas eles pretendem melhorá-lo, incrementando a freqüência para um bilhão de flashes por segundo.