Pesquisadores da Ufes desenvolvem inovador chip fotônico para revolucionar eletrônicos

Um marco significativo na pesquisa capixaba está em curso, liderado pelo Laboratório de Telecomunicações da Ufes (LabTel) em colaboração com o Centro de Pesquisa, Inovação e Desenvolvimento do Espírito Santo (CPID), e com a contribuição científica valiosa da Università di Trento, na Itália. O projeto, pioneiro no estado, visa criar o primeiro chip fotônico capaz de revolucionar o processo de fabricação de sistemas internos de dispositivos eletrônicos, proporcionando maior velocidade e eficiência a um custo acessível.

A pesquisa destaca-se pela promessa de aumento significativo na velocidade das funções dos sistemas, especialmente em comunicações ópticas e sensores fotônicos. O diferencial está no baixo custo de produção em comparação aos modelos convencionais.

De acordo com o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação do Brasil (MCTI), a fotônica é uma área de estudo referente à luz e sua onda-partícula, o fóton. Os estudos se estendem para a compreensão de sua geração, detecção, manipulação, emissão, transmissão, modelagem, processamento de sinal, amplificação e sensoriamento. A popularização e o rápido crescimento desse campo científico têm estimulado pesquisas e sua aplicação em diversas áreas.

Pablo Marciano, um dos pesquisadores responsáveis pelo projeto, destaca: “A fotônica está presente no dia a dia de diferentes formas: na tela do telefone celular ou do computador; em equipamentos de medicina; em painéis solares utilizados como fontes de energias renováveis; em carros elétricos e em objetos controlados por sinal infravermelho”.

A fotônica destaca-se pela precisão dos sensores, eficiência e flexibilidade, além de contribuir para um processo de fabricação rápido e ecologicamente sustentável, sem a geração de poluentes ou resíduos. A capacidade de utilizar a luz para processar, editar, transmitir e armazenar dados em alta velocidade torna-se uma realidade palpável com o chip fotônico capixaba.

O coordenador do LabTel, Marcelo Segatto, comenta que o sistema do chip será constituído por uma rede neural fotônica. Esse avanço incorpora a tecnologia de redes neurais artificiais, que imitam o comportamento de neurônios e são amplamente utilizadas em sistemas de inteligência artificial. A novidade está na aplicação desses componentes que se comportam como neurônios de forma mais eficiente e acessível, sendo mil vezes mais barata e consumindo menos energia do que as redes tradicionais.

“A rede neural humana é naturalmente treinada sob determinado padrão para aprender a realizar atividades como o reconhecimento de cores, objetos e rostos. O mesmo ocorre com a rede neural eletrônica, ou rede neural computacional, que utiliza códigos e programas de computação, estando presente em uma infinidade de dispositivos. Por sua vez, a rede neural fotônica se diferencia das já utilizadas no mercado, pois tem a aplicação desses componentes que se comportam como neurônios, sendo mil vezes mais barata, de alta eficiência e com um consumo de energia inferior em comparação com as redes tradicionais”, detalha Segatto.

Modelo de chip com circuito integrado de rede neural desenvolvido na Universitá di Trento.

O estudo é financiado pela Fundação de Apoio à Pesquisa do Espírito Santo (Fapes) e recebe apoio do Centro de Pesquisa, Inovação e Desenvolvimento do Espírito Santo (CPID) e do Programa Institucional de Internacionalização da Ufes (PrInt). Segatto ressalta a importância do PrInt na construção de parcerias internacionais, afirmando: “Nosso objetivo é montar uma rede internacional de pesquisadores. Isso é crucial para o desenvolvimento de pesquisas, promovendo uma troca mútua de alto nível de conhecimento para as instituições envolvidas”.

A inovação capixaba no campo da fotônica não apenas impulsiona a pesquisa científica local, mas também coloca o estado na vanguarda da revolução tecnológica, promovendo avanços significativos com um olhar atento para a sustentabilidade e acessibilidade.

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