Bosch investe em sensores quânticos 

Durante um evento próprio com tema “Mundo Conectado” realizado em novembro, a Bosch deu mostras de sua ofensiva na processo transformação digital. A empresa alemã declarou que investirá € 10 bilhões até 2025 em digitalização e conectividade e que dois terços desse valor serão destinados ao desenvolvimento e à expansão de novas tecnologias voltadas à sustentabilidade, mobilidade e Indústria 4.0. E uma dessas iniciativas tem a ver com sensores quânticos.

Além de uma parceria com a IBM no campo da computação quântica com o objetivo de usar simulações de materiais para encontrar substitutos para metais preciosos que sejam neutros em carbono nos próximos 10 anos, a Bosch está investindo em uma startup criada no início do ano para acelerar a comercialização de sensores quânticos. A empresa diz que já realiza pesquisas nessa área há sete anos e desempenha um papel de liderança em nível internacional.

Assim como computadores quânticos, sensores quânticos têm um imenso potencial para oferecer precisão sem precedentes em comparação com os sensores MEMS (microeletromecânicos) convencionais. Segundo a Bosch, em um futuro previsível, será possível usá-los para obter uma precisão de medição mil vezes maior. Na medicina, por exemplo, poderão ajudar a diagnosticar condições neurológicas como o Alzheimer com mais precisão e facilidade e também serão capazes de captar impulsos nervosos para movimentar próteses médicas.

“Com nossas iniciativas em sensores quânticos e a IBM como parceria em nossa pesquisa, estamos desenvolvendo uma tecnologia ‘inventada para a vida’ em seu melhor sentido”, afirma Dr. Stefan Hartung, presidente do conselho de administração da Bosch. De acordo com o Boston Consulting Group (BCG), o mercado de computação quântica, incluindo produtos e serviços, valerá até US$ 850 bilhões até 2040. As previsões para o campo da tecnologia de sensores quânticos também são promissoras.

Para Jens Fabrowsky, vice-presidente executivo da Bosch Automotive Electronics responsável pelo negócio de semicondutores, a tecnologia quântica está ultrapassando os limites do que é possível, tanto em termos de processamento de dados quanto no segmento de sensores. “Nosso objetivo é ampliar os benefícios práticos dos efeitos quânticos – para tudo, desde o desenvolvimento de motores neutros em carbono até diagnósticos neurológicos. Também queremos usar isso como base para futuros modelos de negócios”, explica Fabrowsky.

Pesquisadores da Bosch explicam que sensores quânticos usam átomos individuais de um gás ou alterações em sólidos como instrumentos de medição atômica capazes de atingir uma precisão inigualável. A empresa já construiu modelos totalmente funcionais de um magnetômetro e um girômetro quânticos. O magnetômetro quântico pode, por exemplo, detectar minúsculos campos magnéticos gerados por processos fisiológicos, enquanto o girômetro quântico identifica rotações com alta precisão para aplicação em navegação de sistemas autônomos. O objetivo de longo prazo é alcançar maior miniaturização e integrar a tecnologia em um chip.

Além disso, desde 2018, a Bosch está envolvida em oito projetos de sensores quânticos com financiamento público, alguns deles internacionais. Com a nova startup, quer ampliar sua atuação nesse campo baseada em seus próprios propósitos estratégicos.

Aplicação em neurocirurgia

Futuramente, sensores quânticos também ajudarão a melhorar a atribuição de funções a certas áreas do cérebro. É nesse campo que está trabalhando um consórcio da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) e do Helmholtz Institute Mainz (HIM). Junto com parceiros de pesquisa, da área médica e da indústria, o projeto DiaQNOS  teve início em outubro de 2022 com financiamento do Ministério Alemão de Educação e Pesquisa de quase 11 milhões de euros e deve durar cinco anos.

O objetivo do projeto é melhorar a tecnologia de sensores a tal ponto que campos magnéticos do cérebro possam ser registrados com a ajuda deles. Um dispositivo adequado para uso em cirurgias deverá ser desenvolvido em três anos, seguidos de dois anos de pesquisa médica. Entre outras ações, amostras de tecido cerebral terão suas propriedades magnéticas examinadas pela primeira vez por, especialmente no que diz respeito a novas possibilidades de diagnóstico de tumores cerebrais.

“Esses sensores quânticos são baseados em vacâncias de nitrogênio em diamantes, ou seja, sensores de campo magnético em nanoescala confinados no diamante. Um grande número desses sensores pode ocupar uma fina camada de diamante. Isso nos permite criar uma imagem magnética do objeto que o sensor vê”, explica Dr. Arne Wickenbrock, da JGU/HIM.