Grafeno se renova com artes japonesas do origami e kagome

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 17/02/2021

Origami de grafeno

Fsicos e engenheiros da Universidade de Sussex, no Reino Unido, afirmam ter criado os menores e mais rpidos microchips j feitos usando grafeno.

Os circuitos ainda so os simples possveis, mas a tcnica pode permitir a conexo dos transistores de grafeno com os componentes eletrnicos tradicionais, o que uma das dificuldades em transpor o grafeno dos laboratrios para a indstria.

O avano consistiu em usar no grafeno a tcnica japonesa de dobraduras, criando “nano-origamis” que se comportam como transistores – s que transistores cerca de 100 vezes menores do que os transistores de silcio.

“Estamos criando dobras mecanicamente em uma camada de grafeno. um pouco como um nano-origami. Usar esses nanomateriais tornar nossos chips de computador menores e mais rpidos. absolutamente crtico que isso acontea, j que os fabricantes de computadores esto agora no limite do que podem fazer com a tecnologia de semicondutores tradicional. Em ltima anlise, isso tornar nossos computadores e telefones milhares de vezes mais rpidos no futuro,” disse o professor Alan Dalton

A manipulao mecnica dos materiais uma tcnica j usada com o silcio. De fato, o silcio expandido – ou tensionado (strained) – tornou-se a grande estrela da indstria semicondutora nos ltimos 20 anos, devido aos ganhos de eficincia e reduo no consumo de energia. A tcnica do tensionamento tambm j foi aplicada ao diamante.

“Este tipo de tecnologia – ‘tensotrnica’ usando nanomateriais, em vez de eletrnica – permite espao para mais chips dentro de qualquer dispositivo. Tudo o que queremos fazer com os computadores – para aceler-los – pode ser feito amassando o grafeno como isto que fizemos,” disse o pesquisador Manoj Tripathi.

O grafeno kagome dever ser um semicondutor, embora no se saiba ainda como sintetiz-lo.
[Imagem: R. Pawlak/Universidade da Basileia]

Grafeno kagome

J o trabalho de Rmy Pawlak e colegas do Instituto de Nanocincias da Sua, est ainda no nvel terico.

Pawlak descobriu que possvel sintetizar o grafeno em uma estrutura diferente dos tradicionais favos de mel com tomos de carbono nos cantos.

A estrutura muito mais complexa, comparada pelos pesquisadores arte japonesa chamada kagome, uma antiga arte de tecelagem, muito usada para fazer cestas.

No grafeno kagome, que na verdade um hbrido de tomos de carbono e nitrognio, os tomos se organizam em um padro regular de hexgonos e tringulos, mas que se estruturam para formar uma estrutura favo de mel em maior escala, imitando o grafeno tradicional.

Os clculos tericos preveem que o grafeno kagome dever ter propriedades completamente diferentes do grafeno: Ele deve ser um semicondutor.

Em outras palavras, as propriedades de conduo eltrica do material podero ser ligadas ou desligadas, como acontece com o silcio dos transistores. Desta forma, o grafeno kagome difere significativamente do grafeno, cuja condutividade no pode ser ligada e desligada to facilmente, o que dificulta seu uso na fabricao de componentes eletrnicos.

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