26 de outubro de 2026
A história humana costuma ser contada pelos materiais que cada época dominou: pedra, bronze, ferro, aço. A era atual tem nome de elemento químico. O silício está em cada chip que roda um celular, um sistema bancário ou um modelo de inteligência artificial. Para a física e química britânica Nicola Spaldin, professora de teoria dos materiais na Escola Politécnica Federal de Zurique (ETH Zurique), essa era está chegando ao limite, e o motivo não é falta de engenhosidade. É a conta de luz.
Em entrevista ao El País, concedida em Madri no dia 14 de outubro, Spaldin argumenta que a microeletrônica baseada em silício consome energia demais porque depende de correntes elétricas constantes para processar e guardar informação, e são essas correntes que aquecem os sistemas. O problema era conhecido havia uma década, segundo ela, mas explodiu nos últimos dois anos com a expansão dos centros de dados. A pergunta que move seu campo é direta: como construir um dispositivo que calcule e armazene sem precisar fazer corrente circular o tempo todo?1
O fim da era do silício é, antes de tudo, um problema de energia
Os números da Agência Internacional de Energia (AIE) dão escala ao diagnóstico. Os centros de dados consumiram cerca de 415 terawatts-hora (TWh) em 2024, algo próximo de 1,5% da eletricidade mundial, e a projeção da agência é que esse total mais que dobre até 2030, chegando a 945 TWh, um volume comparável ao consumo anual do Japão.2 Na atualização mais recente do relatório, a AIE registrou que a demanda desses centros cresceu 17% em 2025, contra 3% da demanda elétrica global, e que o consumo específico de IA pode triplicar até o fim da década.3
É nesse cenário que a pesquisa básica de Spaldin, iniciada há mais de 25 anos sem nenhuma pretensão de resolver a crise energética, ganhou valor estratégico. Ela própria disse ao El País que não começou querendo salvar o planeta, e sim perseguindo perguntas no limite do conhecido, que considera as mais divertidas.1
O que são materiais multiferroicos
Para entender a aposta, vale a analogia usada pela própria pesquisadora. Um ímã de geladeira é um material ferromagnético: seus átomos se alinham como pequenas bússolas, e a química desses materiais costuma girar em torno do ferro. Já os ferroelétricos, menos conhecidos, são em geral cerâmicas que formam internamente cargas positivas e negativas separadas, os chamados dipolos elétricos. Durante décadas, prevaleceu a ideia de que as duas propriedades raramente conviviam no mesmo cristal.
No início dos anos 2000, ainda publicando sob o sobrenome Hill, Spaldin investigou por que esses materiais eram tão raros. A conclusão, resumida por ela ao jornal espanhol, é que não existe uma barreira física fundamental. O que acontece é que os elementos químicos que favorecem cada comportamento ficam em regiões diferentes da tabela periódica.1 Se a química é o obstáculo, a química também pode ser a solução. A Fundação Nacional de Ciência da Suíça registra que a pesquisa sobre multiferroicos havia começado em meados do século XX, mas ficou praticamente parada por cerca de cinquenta anos por falta de materiais adequados, até que Spaldin a reativou com análise teórica e simulações em computador.4
Da teoria ao protótipo: a ferrita de bismuto
O material mais promissor, segundo a pesquisadora, é a ferrita de bismuto (BiFeO₃), um óxido de bismuto e ferro que mantém o comportamento multiferroico à temperatura ambiente. O ferro responde pelo magnetismo; bismuto e oxigênio criam os dipolos elétricos.1 A confirmação experimental veio em 2003, em parceria com o grupo de Ramamoorthy Ramesh, da Universidade da Califórnia em Berkeley, quando filmes finos do material foram produzidos em laboratório e se mostraram multiferroicos. Desde então, ele se tornou um dos compostos mais estudados da área.5
A indústria prestou atenção. Em 2018, pesquisadores da Intel e de Berkeley publicaram na revista Nature a proposta de um dispositivo lógico chamado MESO (sigla em inglês para lógica magnetoelétrica de spin-órbita), que usa justamente a ferrita de bismuto para armazenar informação binária na orientação magnética.6 As estimativas dos autores indicavam operação em torno de 100 milivolts, cerca de cinco vezes menos tensão que a tecnologia CMOS atual, e um consumo de energia de 10 a 30 vezes menor.7 São projeções de engenharia, não desempenho de produto em escala.
Spaldin é cautelosa sobre o caminho até o mercado. Disse ao El País que já existem protótipos, mas que é impossível saber qual arquitetura vai de fato substituir a do silício. Os multiferroicos disputam espaço com outras rotas, como a computação neuromórfica, que tenta imitar sinapses usando materiais capazes de alternar entre condutor e isolante com uma pequena perturbação.1
“Um material supercondutor à temperatura ambiente traria uma mudança geopolítica mundial.”
Nicola Spaldin, em entrevista ao El País (tradução de O Tecido)O Santo Graal que ninguém sabe se existe
Questionada sobre a maior pergunta que seu campo poderia responder, Spaldin apontou o supercondutor à temperatura ambiente: um material que transmitisse eletricidade sem perdas resolveria de uma vez os gargalos de energia e de computação, embora, como ela mesma ressalva, provavelmente criasse outros. E acrescentou que ninguém sabe se ele é possível.1
A ressalva tem lastro recente. Em 2023, o composto sul-coreano LK-99 viralizou como suposto supercondutor à temperatura e pressão ambientes. Meses depois, um comitê de verificação da Coreia do Sul concluiu, com base em replicações nacionais e estrangeiras, que não havia evidência de supercondutividade e que impurezas explicavam os sinais observados.8 No mesmo ano, a Nature retirou um artigo do físico Ranga Dias que alegava outro supercondutor do gênero.9
A dimensão geopolítica mencionada por Spaldin tem uma leitura brasileira pouco discutida. Os supercondutores comerciais de hoje, usados em aparelhos de ressonância magnética e aceleradores de partículas, dependem de fios feitos com nióbio metálico, e o Brasil detém cerca de 98% dos depósitos de nióbio em operação no mundo, segundo a revista Pesquisa FAPESP.10 Uma eventual ruptura nos materiais supercondutores, a depender de sua composição química, mexeria em cadeias de suprimento nas quais o país hoje ocupa posição central. É uma hipótese especulativa, mas ilustra por que uma descoberta de laboratório pode reorganizar mapas de poder.
O Nobel que não veio, ao menos por enquanto
O título de “favorita ao Nobel” que acompanha Spaldin tem origem objetiva. Em setembro, a empresa de análise científica Clarivate a incluiu entre seus Citation Laureates de 2026, lista que identifica pesquisadores de nível Nobel pelo impacto de citações, pelos fundamentos teóricos que tornaram viáveis os multiferroicos magnetoelétricos à temperatura ambiente. Desde 2002, 89 dos 487 nomes indicados pela Clarivate receberam depois o prêmio.11
O Nobel de Física de 2026, anunciado em 6 de outubro, acabou indo para o belga-americano Francis Halzen, por suas contribuições ao Observatório de Neutrinos IceCube, na Antártida.12 Spaldin, que já recebeu o Prêmio Marcel Benoist, considerado o “Nobel suíço”, e o Prêmio Hamburgo de Física Teórica, trata o assunto com ironia. Ao El País, disse não acreditar que vá ganhar e lembrou, rindo, que a idade média dos laureados sugere que, se acontecer, pode levar décadas.1
Há ainda um capítulo menos conhecido da sua pesquisa. Uma transição de fase observada em um multiferroico reproduz o tipo de quebra de simetria que, segundo uma das hipóteses cosmológicas, teria gerado as chamadas cordas cósmicas no universo primitivo. Na prática, o cristal funciona como um simulador de bancada: resfriá-lo mais rápido equivale a acelerar a expansão do universo no modelo.1
Por que o tema importa para o Brasil
A discussão sobre o pós-silício costuma soar distante, mas a pressão energética que a motiva já chegou à rede elétrica brasileira. Em setembro, o diretor-geral do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), Marcio Rea, afirmou que os pedidos de conexão de data centers recebidos entre 2025 e 2026 somam quase 20 GW, o equivalente a cerca de 30% da energia do país.13 Pedidos não são obras, e boa parte não deve se concretizar. Ainda assim, a revisão quadrimestral de carga de agosto, feita por ONS, EPE e CCEE, projeta que a demanda de data centers na Rede Básica passe de 315 MW médios em 2026 para 5.653 MW médios em 2030, um salto de quase 18 vezes.14 No horizonte de dez anos, a Empresa de Pesquisa Energética trabalha com cerca de 20 GW de demanda exclusiva do setor.15
O país entrou na disputa com incentivo fiscal. O regime ReData, sancionado em setembro, oferece benefícios tributários e exige um indicador de eficiência hídrica (WUE) de no máximo 0,05 litro por kWh.14 O que a política industrial ainda não responde é se o Brasil será apenas hospedeiro de servidores movidos a energia renovável ou também participante da pesquisa que pode tornar esses servidores menos famintos.
Nesse segundo ponto, há base instalada. O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Materiais Ferroicos para Conversores de Energia, apoiado pelo CNPq, tem vigência de 2022 a 2028 e reúne grupos de universidades paulistas e de outros estados.16 Na Universidade Federal de São Carlos, um projeto temático financiado pela FAPESP desenvolve materiais multiferroicos e ferroelétricos para dispositivos magnetoelétricos e conversores de energia.17 Na Universidade Federal de Uberlândia, pesquisadores estudam a ferrita de bismuto inclusive em filmes finos voltados a aplicações biomédicas.18 São grupos de pesquisa básica, com escala modesta diante de Europa, Estados Unidos e China, mas que garantem ao país capacidade de acompanhar e absorver a tecnologia se ela amadurecer.
Três razões para conter o entusiasmo
Promessa antiga. Os multiferroicos são apontados como sucessores do silício há quase duas décadas, e a tecnologia CMOS segue dominante. Indústrias de semicondutores têm enorme inércia: fábricas, cadeias de projeto e padrões foram construídos em torno do silício, e qualquer substituto precisa provar vantagem em custo, confiabilidade e escala, não apenas em eficiência teórica. O próprio MESO, de 2018, continua como proposta de pesquisa e não como produto de prateleira.
O chip não é o único vilão. A conta energética dos data centers também inclui refrigeração, perdas na rede e o simples aumento do volume de uso. A AIE pondera que os centros de dados devem responder por menos de 10% do crescimento da demanda elétrica global entre 2024 e 2030, atrás da eletrificação dos transportes e da indústria. Chips mais eficientes podem, inclusive, baratear a computação e estimular ainda mais consumo.
A IA não vai descobrir tudo sozinha. Spaldin desfaz um entusiasmo corrente: disse ao El País que não vê a inteligência artificial como muito útil para descobrir materiais novos por conta própria. O ganho real, segundo ela, está em usar aprendizado de máquina para modelar forças entre átomos com qualidade quântica e custo baixo, o que permite simular sistemas maiores e por mais tempo.1
Ciência de fronteira como política de Estado
Spaldin fala também como gestora. É vice-presidente de Ciências Físicas e Engenharia do Conselho Europeu de Pesquisa (ERC), órgão independente da União Europeia que financia pesquisa de fronteira. Na entrevista, descreveu a Europa como um lugar relativamente estável, com financiamento de longo prazo para pesquisa movida pela curiosidade e não por motivação política, mas alertou que essa condição precisa ser protegida porque sua sobrevivência não está garantida.1
A advertência dialoga com o Brasil. A trajetória dos multiferroicos é um caso didático de como uma pergunta sem aplicação imediata, por que certos materiais quase não existem, pode se tornar estratégica 25 anos depois, quando o mundo descobre que a computação esbarra na energia. Programas como os INCTs e os projetos temáticos da FAPESP operam exatamente nesse intervalo longo, que costuma ser o primeiro a sofrer em ciclos de contingenciamento orçamentário. Se a próxima era tecnológica for definida por um material, a pergunta para o país é se estará entre os que o estudam ou apenas entre os que o compram.
Perguntas frequentes
Quem é Nicola Spaldin?
Nicola Spaldin é uma física e química britânica, nascida em 1969, professora de teoria dos materiais na ETH Zurique e vice-presidente de Ciências Físicas e Engenharia do Conselho Europeu de Pesquisa. É reconhecida como a principal responsável pela retomada da pesquisa em materiais multiferroicos no início dos anos 2000 e foi incluída pela Clarivate entre os Citation Laureates de Física de 2026.
O que são materiais multiferroicos?
São materiais que apresentam ao mesmo tempo duas ou mais ordens ferroicas, como magnetismo e polarização elétrica. Nos multiferroicos magnetoelétricos, essas propriedades estão acopladas, de modo que um campo elétrico pode alterar o estado magnético do material, o que permite pensar em memórias e circuitos lógicos que gastam muito menos energia.
Por que os multiferroicos podem substituir o silício?
Os chips de silício processam e armazenam informação com correntes elétricas constantes, que geram calor e consomem energia. Dispositivos baseados em multiferroicos, como a ferrita de bismuto, poderiam mudar o estado de um bit apenas com tensão elétrica. Propostas como a lógica MESO, da Intel e de Berkeley, estimam redução de 10 a 30 vezes no consumo, mas ainda não há arquitetura comercial definida.
Nicola Spaldin ganhou o Nobel de Física de 2026?
Não. O Nobel de Física de 2026 foi concedido em 6 de outubro ao físico belga-americano Francis Halzen, pelo trabalho no Observatório de Neutrinos IceCube. Spaldin figurava entre os nomes apontados como candidatos pela Clarivate.
Existe supercondutor à temperatura ambiente?
Não há, até o momento, nenhum material comprovado como supercondutor à temperatura e pressão ambientes. Alegações recentes, como a do LK-99 em 2023, não resistiram a replicações independentes. Spaldin considera esse o maior desafio do campo e afirma que ninguém sabe se ele é possível.
O que o Brasil tem a ver com essa discussão?
O Brasil enfrenta forte demanda de conexão de data centers, com pedidos que somam quase 20 GW segundo o ONS, e detém cerca de 98% dos depósitos de nióbio em operação, metal essencial aos supercondutores comerciais atuais. O país também mantém grupos de pesquisa em materiais ferroicos e multiferroicos, como o INCT de Materiais Ferroicos e projetos na UFSCar e na UFU.
Ewerton Lopes — Curador Editorial de O Tecido