14/02/2007 - 12h38
Conheça o háfnio, substituto do silício em processadores e chips 
Carole Vaporean
Da Reuters, em Nova York
O háfnio era desconhecido de quase todo mundo até o final de janeiro, quando a Intel e a IBM anunciaram microprocessadores mais rápidos e mais eficientes que podem ser construídos como o metal prateado.
E é esse elemento estável, portador do número 72 na tabela periódica, que responde pelo avanço que permitirá o desenvolvimento da próxima geração de microprocessadores. As fabricantes de chips planejam no futuro empregá-lo em todo tido de aparelho, de servidores a celulares.
Quando o elemento raro se tornar tão difundido, no entanto, não haverá o perigo de uma escassez de oferta?
A questão atrai risadas entre especialistas. Não porque seja ridícula, mas porque a quantidade minúscula do metal usada para produzir bilhões de transistores é muito difícil de ser imaginada.
"Mesmo que você considere todo o háfnio contido em um disco de 12 polegadas para produção de chips, seria muito difícil vê-lo a olho nu", disse Jim McGregor, analista da In-Stat, uma organização de pesquisa de tecnologia.
O óxido de háfnio substituirá a camada de óxido de silício nos pequenos transistores, ou microprocessadores, que existem no interior de um chip. Cada chip exige milhões, ou até bilhões, deles.
Bernard Meyerson, vice-presidente de tecnologia da IBM, coloca em perspectiva a situação dos reservas de háfnio: um centímetro cúbico de háfnio, tamanho equivalente ao de um pequeno cubo de açúcar, bastaria para cobrir 10 campos de futebol de placas de silício usadas na produção de chips.
"O cálculo presume uma camada de espessura de 50 átomos", disse Meyerson, "o que francamente representaria um exagero para materiais como esses. Com o tempo, a quantidade deve se reduzir ainda mais."
O material disposto em camadas nos transistores é uma liga de óxido de háfnio, o que significa que o háfnio puro seria necessário em quantidades ainda menores.
Quando opera em escala assim reduzida, a eletricidade tende a vazar dos circuitos dos transistores, o que resulta em perda de energia, e o óxido de silício que o háfnio substituirá também permite perda de energia. Usando o háfnio essa perda é minimizada, o que permite aos fabricantes a criação de chips ainda menores e mais rápidos.
"A vantagem é que a bateria (dos dispositivos eletrônicos) poderia durar mais", disse o professor Tso-Ping Ma, presidente do departamento de engenharia da Universidade de Yale. Ele pesquisa novos chips há 10 anos.
"Você não precisaria recarregar seu celular ou laptop com tanta frequência. Se você puder aumentar a duração da bateria por um fator de dois, isso teria um resultado tremendo. E é isso que essa coisa faz", acrescentou.
Um semicondutor baseado em háfnio é 20% mais rápido, disse Ma, e a redução do vazamento de eletricidade significa economia de cinco vezes.
A cada ano, somente 50 toneladas de háfnio são produzidas no mundo. O elemento nunca ocorre em veios na superfície terrestre, por isso as mineradoras precisam obtê-lo como um subproduto do óxido de zircônio, uma substância metálica relativamente abundante nos Estados Unidos, Brasil, Austrália, Rússia e China.
As estruturas atômicas de ambas as substâncias tornam o háfnio muito difícil e custoso de se obter a partir do zircônio e muito depende da qualidade do depósito. Cerca de 60 a 70% das reservas de háfnio do mundo estão envolvidas em questões nucleares, e a maior parte do restante é usada em metais de alta especificação para produção de motores de aviões.
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