Raios cósmicos estão danificando nossos smartphones

de Julia Moretto 0

Ferozes tempestades solares podem causar estragos nas redes de comunicação da Terra e novas pesquisas mostram que mesmo níveis comuns de radiação cósmica podem ter um efeito perturbador em nossos dispositivos pessoais.

 

Este é um problema realmente grande, mas é na maior parte invisível ao público“, diz o engenheiro elétrico Bharat Bhuva da Universidade de Vanderbilt. Para ver quão grande é o problema, Bhuva e sua equipe levaram chips de 16 nanômetros – do tipo usado em muitos PCs– e os expuseram a um feixe de nêutrons, numa tentativa de replicar o que acontece quando a radiação cósmica penetra na atmosfera.

 

Quando os raios cósmicos colidem com o campo magnético da Terra, criam cascatas de partículas secundárias – incluindo nêutrons energéticos, múons e píons. Milhões dessas partículas atingem nossos corpos a cada segundo, e enquanto não parecem ter efeitos sobre nossa saúde, podem interferir com a operação de circuitos microeletrônicos.

 

Em particular, quando interagem com circuitos integrados, podem realmente alterar ou “inverter” bits individuais de dados armazenados na memória – um fenômeno que é chamado “único evento de transtorno” (SEU). Na maioria das vezes, tal evento provavelmente não cria um problema tão grande. Um aplicativo em execução no smartphone ou no PC pode ter algum erro, cometer um erro de cálculo, mas provavelmente não é algo que você notará por mais de um momento.

 

Mas, em alguns casos, os SEUs podem ter consequências drásticas e de grande alcance. Em 2003, um “bit flip” em uma máquina de voto eletrônica belga deu a um candidato 4.096 votos extras. A pesquisa da Bhuva foi patrocinada por uma série de empresas de microeletrônica, e os resultados são privados – oque significa que é improvável que sejam publicados em breve.

 

Mas em uma apresentação das principais tendências nos resultados de uma reunião da Associação Americana para o Avanço da Ciência em Boston, ele explicou que como a tecnologia avança e os transistores estão cada vez menores, a probabilidade de SEUs decorrentes de raios cósmicos está aumentando.

 

Os fabricantes de emissores estão muito preocupados com este problema, porque ele está ficando mais sério à medida que o tamanho dos transistores em chips de computador diminui e o poder e a capacidade de nossos sistemas digitais aumentam“, diz Bhuva. “Além disso, os circuitos microeletrônicos estão em toda parte e nossa sociedade está se tornando cada vez mais dependente deles“, completou.

 

Em última análise, os transistores menores são mais vulneráveis ​​a partículas energéticas, porque requerem menos carga elétrica para representar um bit lógico – oque significa que eles alternam entre estados binários (de 0 a 1, ou vice-versa) mais facilmente quando são atingidos por raios cósmicos. Por outro lado, os transistores de hoje são menores do que nunca, por isso são menos propensos a serem atingidos por partículas de energia. Transistores contemporâneos também são montados em desenhos 3D, o que ajuda a torná-los menos individualmente susceptíveis a SEUs.

 

Mas já que os chips de computador de hoje incluem números significativamente maiores desses transistores menores no geral, ao nível do dispositivo, o risco de ocorrer um SEU é maior do que nunca, diz Bhuva. Então, qual é a solução? Infelizmente, blindagem de partículas de energia dos chips não é uma opção, já que seria preciso mais de 3 metros de concreto para evitar que transistores fossem atingidos. De acordo com Bhuva, a resposta é projetar sistemas que incluem três processadores ao invés de um.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ] 

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