Uma equipa de investigação liderada pelo professor Arka Majumdar, da Faculdade de Engenharia Eletrónica e de Computadores e de Física da Universidade de Washington, projetou com sucesso um novo tipo de chip óptico — o Arranjo de Portas Programável Eletro-Ótico Não Volátil (NEO-PGA). Os resultados relacionados foram publicados na revista Science Advances, trazendo novos avanços para o campo da optoeletrónica.
Os circuitos integrados fotónicos tradicionais apresentam muitas limitações, exigindo um design independente para cada aplicação optoelectrónica, o que prolonga os ciclos de prototipagem e aumenta os custos. Embora os circuitos integrados fotónicos programáveis possam resolver alguns problemas, enfrentam desafios como alto consumo de energia, grande ocupação de espaço e transferência de calor, sendo que a maioria dos chips ópticos requer corrente contínua durante o funcionamento estático.
O novo chip óptico desenvolvido pela equipa de investigação resolve os problemas acima mencionados através do uso de materiais de mudança de fase. Estes materiais podem guardar informação num estado "não volátil" estável, quase sem necessidade de energia. A equipa resolveu os problemas de perda ótica e precisão dos bits de dados na utilização de materiais de mudança de fase em circuitos integrados fotónicos programáveis. "A forma típica de construir circuitos óticos requer a entrada de energia constante no sistema. Isto é um problema para muitas aplicações que necessitam de reconfigurar o circuito, como a inteligência artificial," disse o primeiro autor Chen Rui: "Aqui, criámos um sistema que pode ser alterado e mantido no lugar, sem qualquer fonte de alimentação, mantendo o seu estado por si próprio." O chip permite aos utilizadores reconfigurar ou reprogramar de acordo com múltiplas aplicações, e a sua escalabilidade foi comprovada através de processos de fundição tradicionais.
Olhando para o futuro, Chen Rui afirmou que ainda há mais trabalho de investigação e desenvolvimento a fazer. A Universidade de Washington e o MIT irão colaborar, planeando aplicar o chip em cenários como computação de inteligência artificial, comutadores óticos em infraestruturas de centros de dados e deteção ótica, comprometendo-se também a construir sistemas optoelectrónicos de maior escala e a melhorar a velocidade e o número de ciclos de comutação do material de mudança de fase. Chen Rui afirmou: "Este novo chip ótico fornece uma plataforma bastante poderosa para o desenvolvimento da optoeletrónica, com potencial para realizar sistemas óticos escaláveis, reduzindo o consumo de energia e os custos, adequado para muitas aplicações e tecnologias avançadas."
Detalhes da publicação: Autores: Chen Rui et al., Título: "NEO-PGA: Nonvolatile Electro-Optic Programmable Gate Array", Publicado em: Science Advances (2026), Informação da revista: Science Advances.