WEBVTT

00:00:01.246 --> 00:00:04.890
Os computadores costumavam
ser do tamanho de uma sala.

00:00:04.890 --> 00:00:06.486
Mas agora cabem em nosso bolso,

00:00:06.486 --> 00:00:07.511
em nosso pulso

00:00:07.511 --> 00:00:11.024
e podem até mesmo ser
implantados dentro do nosso corpo.

00:00:11.024 --> 00:00:12.649
Isso é muito legal, não é?

00:00:12.809 --> 00:00:17.236
Isso foi possível
pela miniaturização de transistores,

00:00:17.236 --> 00:00:19.712
que são os pequenos
interruptores nos circuitos

00:00:19.712 --> 00:00:21.462
no coração dos nossos computadores.

00:00:22.051 --> 00:00:25.303
E isso foi alcançado através
de décadas de desenvolvimento

00:00:25.303 --> 00:00:28.085
e avanços na ciência e engenharia

00:00:28.085 --> 00:00:30.741
e de bilhões de dólares em investimento.

00:00:31.352 --> 00:00:34.150
Mas nos deu grandes
quantidades de capacidade,

00:00:34.150 --> 00:00:36.009
enormes quantidades de memória

00:00:36.009 --> 00:00:40.895
e a revolução digital que todos nós
conhecemos e desfrutamos hoje.

NOTE Paragraph

00:00:41.665 --> 00:00:44.513
Mas a má notícia é

00:00:44.513 --> 00:00:47.639
que estamos prestes a atingir
um obstáculo digital,

00:00:47.639 --> 00:00:51.963
conforme a taxa de miniaturização
de transistores está diminuindo.

00:00:52.471 --> 00:00:55.375
E isso está acontecendo
exatamente ao mesmo tempo

00:00:55.375 --> 00:00:59.427
em que a nossa inovação em software
continua incansavelmente

00:00:59.427 --> 00:01:03.241
com inteligência artificial
e grande volume de dados.

00:01:03.241 --> 00:01:08.285
Os dispositivos realizam reconhecimento
facial, aumentam a nossa realidade

00:01:08.285 --> 00:01:12.464
ou até mesmo dirigem carros pelas
nossas estradas perigosas e caóticas.

00:01:12.959 --> 00:01:14.166
É incrível.

00:01:14.618 --> 00:01:19.335
Mas se não acompanharmos
o apetite do nosso software,

00:01:19.335 --> 00:01:23.156
podemos chegar a um ponto
no desenvolvimento da nossa tecnologia

00:01:23.156 --> 00:01:27.390
em que as coisas que faríamos com o
software poderiam, de fato, ser limitadas

00:01:27.390 --> 00:01:28.865
pelo nosso hardware.

NOTE Paragraph

00:01:29.075 --> 00:01:33.653
Todos já experimentamos a frustração
de um smartphone ou tablet antigo

00:01:33.653 --> 00:01:36.841
morrendo lentamente
até parar ao longo do tempo

00:01:36.841 --> 00:01:40.820
sob o peso cada vez maior de atualizações
de software e novos recursos.

00:01:40.820 --> 00:01:44.277
E eles funcionavam muito bem
há pouco tempo quando os compramos.

00:01:44.277 --> 00:01:48.781
Mas os engenheiros de software esfomeados
consumiram toda a capacidade de hardware

00:01:48.781 --> 00:01:50.041
ao longo do tempo.

00:01:51.883 --> 00:01:55.525
A indústria de semicondutores
está muito ciente disso

00:01:55.525 --> 00:01:59.483
e está trabalhando em todo tipo
de soluções criativas,

00:01:59.483 --> 00:02:03.778
como ir além dos transistores
para a computação quântica

00:02:03.778 --> 00:02:08.014
ou mesmo trabalhando com transistores
em arquiteturas alternativas,

00:02:08.014 --> 00:02:09.641
como redes neurais,

00:02:09.641 --> 00:02:12.638
para fazer circuitos
mais robustos e eficientes.

00:02:13.270 --> 00:02:16.659
Mas essas abordagens levarão algum tempo

00:02:16.659 --> 00:02:21.260
e estamos procurando uma solução
muito mais imediata para esse problema.

NOTE Paragraph

00:02:22.899 --> 00:02:27.131
A taxa de miniaturização
de transistores está diminuindo

00:02:27.721 --> 00:02:32.391
devido à complexidade cada vez maior
do processo de fabricação.

00:02:33.142 --> 00:02:36.452
O transistor costumava ser
um dispositivo grande e volumoso,

00:02:36.452 --> 00:02:39.755
até a invenção do circuito integrado

00:02:39.755 --> 00:02:42.440
baseado em pastilhas
de silício cristalino puro.

00:02:42.946 --> 00:02:45.775
E depois de 50 anos
de desenvolvimento contínuo,

00:02:45.775 --> 00:02:49.162
podemos alcançar dimensões
de recursos de transistores

00:02:49.162 --> 00:02:51.675
de até 10 nanômetros.

00:02:52.361 --> 00:02:54.858
Podemos encaixar mais
de um bilhão de transistores

00:02:54.858 --> 00:02:57.785
em um único milímetro quadrado de silício.

00:02:58.273 --> 00:03:00.365
E para colocar isso em perspectiva:

00:03:00.365 --> 00:03:04.205
um fio de cabelo humano
tem 100 mícrons de espessura.

00:03:04.205 --> 00:03:06.718
Um glóbulo vermelho,
que é essencialmente invisível,

00:03:06.718 --> 00:03:08.381
tem oito mícrons de diâmetro

00:03:08.381 --> 00:03:11.735
e podemos colocar 12 na espessura
de um fio de cabelo humano.

00:03:12.467 --> 00:03:15.587
Mas um transistor,
em comparação, é muito menor,

00:03:15.591 --> 00:03:19.479
com uma pequena fração
de um mícron de diâmetro.

00:03:19.479 --> 00:03:23.059
Podemos colocar mais de 260 transistores

00:03:23.059 --> 00:03:25.071
através de um único glóbulo vermelho

00:03:25.071 --> 00:03:29.559
ou mais de 3 mil na espessura
de um fio de cabelo humano.

00:03:29.559 --> 00:03:33.847
É realmente incrível a nanotecnologia
no nosso bolso nesse momento.

00:03:35.204 --> 00:03:37.472
E além do benefício óbvio

00:03:37.472 --> 00:03:41.250
de poder colocar mais transistores
menores em um chip,

00:03:41.984 --> 00:03:45.476
transistores menores são
interruptores mais rápidos

00:03:46.166 --> 00:03:50.077
e também mais eficientes.

NOTE Paragraph

00:03:50.637 --> 00:03:53.178
Então essa combinação nos deu

00:03:53.178 --> 00:03:57.451
o menor custo, maior desempenho
e maior eficiência eletrônica

00:03:57.451 --> 00:03:59.478
que todos nós desfrutamos hoje.

NOTE Paragraph

00:04:02.415 --> 00:04:05.279
Para fabricar estes circuitos integrados,

00:04:05.279 --> 00:04:08.471
os transistores são construídos
camada por camada,

00:04:08.471 --> 00:04:10.788
numa pastilha de silício cristalino puro.

00:04:11.332 --> 00:04:13.620
E em um sentido simplista,

00:04:13.620 --> 00:04:17.925
cada minúsculo recurso
do circuito é projetado

00:04:17.925 --> 00:04:20.261
sobre a superfície da pastilha de silício,

00:04:20.261 --> 00:04:23.984
gravado em material sensível à luz

00:04:23.984 --> 00:04:26.957
e, em seguida, gravado através
do material sensível à luz,

00:04:26.957 --> 00:04:29.932
para deixar o padrão
nas camadas subjacentes.

00:04:30.612 --> 00:04:34.746
E este processo foi drasticamente
melhorado ao longo dos anos

00:04:34.746 --> 00:04:37.493
para proporcionar o desempenho
eletrônico que temos hoje.

NOTE Paragraph

00:04:38.279 --> 00:04:41.761
Mas conforme os recursos do transistor
ficam cada vez menores,

00:04:41.761 --> 00:04:44.862
nos aproximamos das limitações físicas

00:04:44.862 --> 00:04:46.689
desta técnica de fabricação.

00:04:48.515 --> 00:04:51.700
Os sistemas mais recentes
para fazer esse padrão

00:04:51.700 --> 00:04:53.987
tornaram-se tão complexos

00:04:53.987 --> 00:04:58.761
que custariam mais
de US$ 100 milhões cada.

00:04:58.761 --> 00:05:03.082
E as fábricas de semicondutores
contêm dezenas dessas máquinas.

00:05:03.082 --> 00:05:07.462
Então as pessoas estão questionando:
esta abordagem é viável a longo prazo?

00:05:08.441 --> 00:05:12.181
Mas acreditamos que podemos
fabricar os chips

00:05:12.181 --> 00:05:16.168
de uma maneira totalmente diferente
e muito mais econômica

00:05:16.966 --> 00:05:21.029
usando engenharia molecular
e imitando a natureza

00:05:21.029 --> 00:05:24.576
nas dimensões nanoscópicas
de nossos transistores.

NOTE Paragraph

00:05:25.267 --> 00:05:29.988
Como eu disse, a manufatura convencional
usa todos os recursos do circuito

00:05:29.988 --> 00:05:32.076
e projeta-o no silício.

00:05:32.818 --> 00:05:35.602
Mas se observarmos a estrutura
de um circuito integrado,

00:05:35.602 --> 00:05:37.620
as matrizes dos transistores,

00:05:37.620 --> 00:05:41.293
muitas das funcionalidades
são repetidas milhões de vezes.

00:05:41.293 --> 00:05:43.845
É uma estrutura altamente periódica.

00:05:44.331 --> 00:05:47.509
Então, queremos aproveitar
essa periodicidade

00:05:47.509 --> 00:05:50.170
em nossa técnica
de fabricação alternativa.

00:05:50.170 --> 00:05:53.629
Queremos usar materiais de automontagem

00:05:53.629 --> 00:05:56.640
para formar naturalmente
as estruturas periódicas

00:05:56.640 --> 00:05:59.337
que precisamos para nossos transistores.

00:06:00.052 --> 00:06:02.284
Fazemos isso com os materiais,

00:06:02.284 --> 00:06:05.695
que, então, fazem o trabalho duro
da padronização fina,

00:06:05.695 --> 00:06:10.538
ao invés de empurrar a tecnologia
de projeção para seus limites e além.

00:06:11.909 --> 00:06:15.868
A automontagem é vista na natureza
em muitos lugares diferentes,

00:06:15.868 --> 00:06:19.312
de membranas lipídicas
a estruturas celulares,

00:06:19.312 --> 00:06:22.361
então sabemos que pode ser
uma solução robusta.

00:06:22.361 --> 00:06:25.906
Se é bom o suficiente para a natureza,
deve ser bom o suficiente para nós.

00:06:26.549 --> 00:06:31.399
Então, queremos pegar
essa automontagem robusta e natural

00:06:31.399 --> 00:06:35.338
e usá-la para a fabricação
de nossa tecnologia de semicondutores.

NOTE Paragraph

00:06:36.929 --> 00:06:39.544
Um tipo de material de automontagem,

00:06:40.388 --> 00:06:42.685
chamado de copolímero em bloco,

00:06:42.685 --> 00:06:47.482
consiste em duas cadeias poliméricas com
umas dezenas de nanômetros de comprimento.

00:06:47.482 --> 00:06:49.587
Mas essas cadeias se odeiam.

00:06:49.587 --> 00:06:51.055
Elas se repelem,

00:06:51.055 --> 00:06:55.026
muito parecido com óleo e água
ou meu filho e minha filha adolescentes.

NOTE Paragraph

00:06:55.026 --> 00:06:56.417
(Risos)

NOTE Paragraph

00:06:56.417 --> 00:06:59.165
Mas nós cruelmente os unimos,

00:06:59.165 --> 00:07:01.894
criando uma frustração inerente no sistema

00:07:01.894 --> 00:07:04.074
conforme eles tentam
se separar um do outro.

00:07:04.716 --> 00:07:08.051
No material a granel, há bilhões deles,

00:07:08.051 --> 00:07:11.416
os componentes similares
tentam ficar juntos

00:07:11.416 --> 00:07:15.399
e os componentes opostos tentam
se separar um do outro, ao mesmo tempo.

00:07:15.399 --> 00:07:19.176
E isso tem uma frustração embutida,
uma tensão no sistema.

00:07:19.176 --> 00:07:23.449
Ele se move, se contorce
até que surge uma forma.

00:07:24.209 --> 00:07:28.327
E a forma natural de automontagem
que surge é em nanoescala,

00:07:28.327 --> 00:07:32.088
é regular, periódica e de longo alcance,

00:07:32.088 --> 00:07:35.890
que é exatamente o que precisamos
para nossas matrizes de transistores.

NOTE Paragraph

00:07:37.347 --> 00:07:39.908
Então podemos usar engenharia molecular

00:07:39.908 --> 00:07:43.046
para projetar diferentes formas
de diferentes tamanhos

00:07:43.046 --> 00:07:45.123
e diferentes periodicidades.

00:07:45.123 --> 00:07:47.868
Por exemplo, se pegarmos
uma molécula simétrica,

00:07:47.868 --> 00:07:50.967
em que as duas cadeias poliméricas
são de comprimento semelhante,

00:07:50.967 --> 00:07:53.642
a estrutura automontada
natural que é formada

00:07:53.642 --> 00:07:56.595
é uma linha longa e sinuosa

00:07:56.595 --> 00:07:58.389
parecida com uma impressão digital.

00:07:58.951 --> 00:08:01.303
A largura das linhas da impressão digital

00:08:01.303 --> 00:08:03.337
e a distância entre elas

00:08:03.337 --> 00:08:07.352
é determinada pelo comprimento
de nossas cadeias poliméricas,

00:08:07.352 --> 00:08:10.560
mas também pelo nível
de frustração embutida no sistema.

NOTE Paragraph

00:08:11.320 --> 00:08:13.878
E podemos até criar
estruturas mais elaboradas

00:08:15.487 --> 00:08:17.926
se usarmos moléculas assimétricas,

00:08:18.839 --> 00:08:22.924
nas quais uma cadeia polimérica é
significativamente mais curta que a outra.

00:08:23.749 --> 00:08:26.489
E a estrutura automontada
que se forma neste caso

00:08:26.489 --> 00:08:30.333
está com as cadeias mais curtas
formando uma bola apertada no meio,

00:08:30.333 --> 00:08:34.198
e é cercada por cadeias poliméricas
mais longas e opostas,

00:08:34.198 --> 00:08:36.220
formando um cilindro natural.

00:08:37.089 --> 00:08:39.214
O tamanho deste cilindro

00:08:39.214 --> 00:08:41.133
e a distância entre os cilindros,

00:08:41.133 --> 00:08:42.693
a periodicidade,

00:08:42.693 --> 00:08:46.321
é determinado por quanto tempo
fazemos as cadeias poliméricas

00:08:46.321 --> 00:08:48.983
e o nível de frustração embutida.

NOTE Paragraph

00:08:49.896 --> 00:08:53.814
Então, em outras palavras,
estamos usando engenharia molecular

00:08:53.814 --> 00:08:56.673
para automontar estruturas em nanoescala

00:08:56.673 --> 00:09:01.557
que podem ser linhas ou cilindros do
tamanho e periodicidade do nosso projeto.

00:09:02.369 --> 00:09:05.716
Usamos química, engenharia química,

00:09:05.716 --> 00:09:10.479
para fabricar os recursos em nanoescala
que precisamos para nossos transistores.

NOTE Paragraph

00:09:13.611 --> 00:09:17.690
Mas a capacidade
de automontar essas estruturas

00:09:17.690 --> 00:09:19.971
só nos leva até a metade do caminho,

00:09:20.171 --> 00:09:22.984
porque ainda precisamos
posicionar essas estruturas

00:09:22.984 --> 00:09:26.528
onde queremos os transistores
no circuito integrado.

00:09:27.246 --> 00:09:30.014
Mas podemos fazer isso
com relativa facilidade

00:09:30.014 --> 00:09:32.829
usando estruturas de guia largas

00:09:33.499 --> 00:09:36.949
que fixam as estruturas automontadas,

00:09:36.949 --> 00:09:39.000
ancorando-as no lugar

00:09:39.000 --> 00:09:41.851
e forçando o resto
das estruturas automontadas

00:09:41.851 --> 00:09:43.225
a ficarem em paralelo,

00:09:43.225 --> 00:09:45.599
alinhado-as com a nossa estrutura de guia.

00:09:46.510 --> 00:09:51.189
Por exemplo, se quisermos fazer
uma linha fina de 40 nanômetros,

00:09:51.189 --> 00:09:55.311
que é muito difícil de fabricar
com tecnologia de projeção convencional,

00:09:56.274 --> 00:10:01.109
podemos fabricar uma estrutura
de guia de 120 nanômetros

00:10:01.109 --> 00:10:03.667
com tecnologia de projeção normal,

00:10:03.667 --> 00:10:09.682
e essa estrutura alinhará três
das linhas de 40 nanômetros entre elas.

00:10:10.272 --> 00:10:14.995
Então os materiais estão fazendo
o padrão fino mais difícil.

NOTE Paragraph

00:10:15.790 --> 00:10:19.697
Chamamos toda essa abordagem
de "automontagem dirigida".

00:10:21.586 --> 00:10:24.420
O desafio da automontagem dirigida

00:10:24.420 --> 00:10:28.260
é que todo o sistema precisa
se alinhar quase perfeitamente,

00:10:28.920 --> 00:10:33.805
porque qualquer defeitozinho na estrutura
pode causar uma falha no transistor.

00:10:34.205 --> 00:10:37.028
E porque há bilhões
de transistores em nosso circuito,

00:10:37.028 --> 00:10:40.390
precisamos de um sistema
quase molecularmente perfeito.

00:10:40.977 --> 00:10:44.342
Mas estamos tomando medidas
extraordinárias para alcançar isto,

00:10:44.342 --> 00:10:47.239
da limpeza de nossa química

00:10:47.239 --> 00:10:49.609
ao processamento cuidadoso dos materiais

00:10:49.609 --> 00:10:51.164
na fábrica de semicondutores

00:10:51.164 --> 00:10:55.730
para eliminar até mesmo
os menores defeitos nanoscópicos.

NOTE Paragraph

00:10:57.311 --> 00:11:02.571
A automontagem dirigida
é uma nova tecnologia inovadora,

00:11:02.571 --> 00:11:05.094
mas ainda está em fase de desenvolvimento.

00:11:05.680 --> 00:11:09.561
Estamos crescendo na confiança
de que podemos, de fato, introduzi-la

00:11:09.565 --> 00:11:11.322
na indústria de semicondutores

00:11:11.322 --> 00:11:14.263
como um novo processo
de fabricação revolucionário

00:11:14.263 --> 00:11:16.324
nos próximos anos.

00:11:17.014 --> 00:11:20.128
E se pudermos fazer isso,
se formos bem-sucedidos,

00:11:20.128 --> 00:11:21.663
nós poderemos continuar

00:11:21.663 --> 00:11:24.905
com a miniaturização
econômica de transistores,

00:11:24.909 --> 00:11:28.712
continuar com a espetacular
expansão da computação

00:11:28.712 --> 00:11:30.618
e da revolução digital.

00:11:30.618 --> 00:11:34.207
E mais, isso poderia ser
o alvorecer de uma nova era

00:11:34.207 --> 00:11:36.422
de fabricação molecular.

00:11:36.422 --> 00:11:38.247
Isso é muito legal, não é?

NOTE Paragraph

00:11:38.519 --> 00:11:39.737
Obrigado.

NOTE Paragraph

00:11:39.737 --> 00:11:41.980
(Aplausos)