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A MÁQUINA MAIS COMPLEXA
Ok, vamos lá, a gente vai dar uma olhada no que talvez seja o produto mais complicado que a humanidade já conseguiu construir. É uma história que mistura engenhosidade, uma persistência absurda e uma física que, olha, parece coisa de ficção científica. E olha, provavelmente não é o que está vindo à cabeça.
Não é um acelerador de partículas, nem um foguete espacial, mas é algo que, no fim das contas, torna tudo isso possível. Essa máquina está no coração de praticamente toda a tecnologia que a gente usa no dia a dia. E o preço? Bom, está aí, 400 milhões de dólares.
É um número astronômico. E aí vem a pergunta, né? O que é que essa máquina faz para justificar um valor desses? E só para deixar bem claro, isso não é o custo de um programa espacial ou de uma fábrica inteira, não. É o preço de uma máquina, uma só.
E isso já nos leva para a parte de dentro dela, que é, se é que é possível, ainda mais impressionante. Olha, o jeito que essa máquina funciona parece mesmo roteiro de filme. Pensa só.
Primeiro, uma gotinha de estanho minúscula do tamanho de um glóbulo branco é disparada a 250 quilômetros por hora. Aí, um pulso de laser, um pulso preparatório, acerta ela. E logo em seguida, um segundo pulso, muito mais forte, atinge a gota de novo e, puff, ela vira um plasma 40 vezes mais quente que o nosso Sol.
E agora vem a parte que é difícil até de acreditar. Isso não acontece uma vez ou outra. Acontece 50 mil vezes por segundo.
E a chance de erro é zero. Simplesmente não pode errar um único disparo. É essa precisão absurda que faz essa máquina ser tão, tão essencial.
Mas por quê? Por que alguém construiria uma coisa tão absurdamente complexa? A resposta é simples. Para resolver um problema que ameaçava parar todo o avanço da tecnologia. A famosa Lei de Moore estava, literalmente, batendo num muro.
Durante mais de 50 anos, a Lei de Moore foi tipo o motorzão da indústria de tecnologia. Ela garantia chips cada vez mais rápidos, menores, mais potentes. Ano após ano.
E tudo isso dependia de uma coisa. Conseguir fazer os transistores, que são basicamente os interruptores microscópicos dentro dos nossos aparelhos, ficarem cada vez menores. E o processo para fabricar esses chips se chama fotolitografia.
Para simplificar, imagine uma espécie de fotografia super, super avançada. É um processo que usa luz para imprimir aqueles circuitos super complexos numa fatia de silício. Só que aí veio o problema.
Lá por 2015, os engenheiros deram de cara com o limite da física. Os transistores que eles precisavam criar já eram tão pequenos, mas tão pequenos, que eles eram menores que o comprimento de onda da própria luz usada para imprimir. É como tentar fazer um desenho super detalhado com giz de cera bem grosso.
Sabe? Não dá. O resultado fica todo borrado, não serve para nada. A solução parecia óbvia, mas ao mesmo tempo, impossível.
Era preciso usar uma luz com um comprimento de onda muito, mas muito menor. E a solução para isso, que na verdade já tinha sido proposta décadas antes, era uma coisa tão radical que soava impossível. A ideia era usar um tipo de luz chamado ultravioleta extremo, ou simplesmente EUV.
O desafio aqui era gigante. A luz UV tem tanta energia que ela é absorvida por, bom, praticamente tudo. Pelo ar, por vidro.
Ou seja, não dava para usar lentes normais para focar essa luz. O processo inteiro tinha que acontecer dentro de um vácuo perfeito. Imagina a complicação.
A primeira grande sacada foi um tipo totalmente novo de espelho. Em vez de uma superfície só, ele era feito de centenas de camadas finíssimas, uma sobre a outra. Cada camada refletia só um pouquinho da luz UV.
Mas, e aqui está o pulo do gato, elas eram espaçadas de um jeito tão perfeito que todas essas pequenas reflexões acabavam se somando. É um fenômeno da física chamado interferência construtiva. E o resultado? Um espelho que refletia um 70% da luz.
Era simplesmente genial. No começo, claro, ninguém acreditou. A comunidade científica ficou super cética.
O pioneiro dessa área, o Hiroki Noshita, chegou a dizer que quando ele mostrou os resultados o pessoal tratou como história de pescador. Sabe? Ninguém conseguia acreditar que era possível dobrar raios-x daquele jeito. Mas, transformar essa ideia de laboratório numa máquina que pudesse ser usada na indústria de verdade, isso ia levar mais de 30 anos, bilhões de dólares e, olha, uma dose de persistência que é difícil de imaginar, porque eles encararam muito, mas muito fracasso no caminho.
O Andy Howerleck, um dos pesquisadores americanos, conta que ele foi, nas palavras dele, literalmente ridicularizado no palco. Todos os especialistas da área falavam pra ele que a ideia era estúpida e que nunca ia funcionar. Foi uma batalha, viu? E que jornada, hein? Começou lá em 1986, com aquela prova de conceito do que Noshita.
Nos anos 90, um consórcio americano investiu uma grana pesada. Mas aí chegaram os anos 2000 e os problemas de engenharia pareciam impossíveis de resolver. Uma empresa depois da outra foi pulando fora, até que sobrou só uma, uma empresa holandesa chamada ASML.
E essa empresa, a ASML, encarou o maior de todos os obstáculos, como gerar luz EUV em quantidade suficiente para fazer a máquina valer a pena financeiramente. E a solução que eles acharam, bom, foi simplesmente revolucionária. O pulo do gata foi o seguinte.
Em vez de acertar a gota de estanho com um único laser superpotente, eles passaram a usar dois. O primeiro, que era um pré-pulso, meio que achata a gota, transformando ela numa espécie de panqueca. Isso criava um alvo maior e menos denso, sabe? E aí o pulso principal vinha e conseguia vaporizar tudo de um jeito muito mais eficiente.
O resultado? Muito mais luz. Foi essa inovação que finalmente permitiu que eles chegassem na meta de potência que a indústria precisava para fabricar chips em massa de forma lucrativa. 200 watts de potência de luz EUV.
E pronto. Foi isso. A combinação da fonte de luz superpotente, por causa daquela ideia da panqueca, com espelhos que são, literalmente, alguns dos objetos mais lisos que a humanidade já criou, isso finalmente tornou a litografia EUV uma realidade.
E no processo salvou a lei de Moho. Mas não é só força bruta. A precisão dessa máquina é uma coisa que desafia a nossa imaginação.
A margem de erro que ela pode ter para alinhar as centenas de camadas de um chip é de apenas um nanômetro. Para se ter uma ideia do que é isso, um nanômetro é a largura de só cinco átomos de silício. Cinco.
A máquina consegue alinhar camadas de circuitos com precisão atômica, enquanto algumas de suas partes se movem com uma aceleração maior que a de um carro de Fórmula 1. É um negócio de louco. Sabe, tem uma frase famosa que diz que todo progresso depende da pessoa irracional. Aquela que insiste em adaptar o mundo a si mesma e não o contrário.
Essa máquina é a prova viva disso. Uma conquista que parecia impossível, mas que foi alcançada por gente que simplesmente se recusou a aceitar um não como resposta. E a pergunta que fica no ar é, agora, com esse nível de precisão nas mãos, que outro futuro antes considerado impossível vai ser construído?
Fim
Fonte: vídeo "A Engenharia Absurda Da Máquina Mais Importante Do Mundo" in https://youtu.be/MiUHjLxm3V0?list=LL | Canal Veritasium | Duração: 54:59 min
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