Grafano, que vem do grafeno, é o supermaterial da vez

Os professores Andre Geim e Kostya Novoselov da Universidade de Manchester, no Reino Unido descobriram um novo componente que promete revolucionar a computação orgânica. Trata-se do grafano, um subproduto do grafeno - material ultraresitente que já havia feito a fama dos dois pesquisadores Apontado como o substituto mais promissor do silício, apesar de ainda requerer algumas características para tanto, o grafeno é um cristal do tamanho de um átomo com altíssima capacidade condutora que já foi utilizado para a construção de um transistor de efeito de campo (FET, na sigla em inglês) ultraveloz de 26 GHz e que oferecerá diversas oportunidades de aplicação tanto em eletrônica quanto em fotônica (que é a ciência baseada em fótons).

Descoberto em 2004, o grafeno rapidamente se tornou "queridinho" de físicos e pesquisadores de novos materiais e rendeu vários prêmios a Geim, incluindo dois Europhysics - um pelo isolamento de uma camada atômica independente de carbono e outro por explicar para todo mundo as propriedades eletrônicas do componente. Uma curiosidade sobre esse "cientista maluco" é que ele também ficou conhecido por ter feito um sapo levitar com a ajuda de magnetismo e, por isso, recebeu também um IgNobel, a paródia do Nobel.

Geim e Novoselov descobriram que o grafeno reage com outras substâncias e forma componentes com propriedades distintas. E o melhor, dizem, é que essa modificação química não altera a essência do grafeno. No estudo divulgado pelos professores no finalzinho de janeiro, eles conseguiram chegar ao grafano (um cristal bidimensional) adicionando células de hidrogênio a cada átomo de carbono.

Mas, ao contrário do grafeno, as propriedades do grafano são isolantes, e não condutoras. Como o grafeno oferece algumas limitações que obrigam os pesquisadores a trabalhar com estruturas complexas baseadas nele - pontos quantum, por exemplo - a possibilidade de se alterar quimicamente sua composição e ajustar suas propriedades eletrônicas abre enormes portas para os fabricantes da próxima geração de gadgets. "Um wafer de grafeno alterado pode se transformar em semicondutores que atuem como transistores", disse Geim no comunicado feito pela universidade.

- Aplicações

Grafano dá novo impulso a computação orgânica.

Substituindo o Silício.

A equipe do Dr. Geim ficou internacionalmente conhecida ao descobrir o grafeno, em 2004. Além de ser o material mais mais resistente que se conhece, o grafeno é tido como promissor na área da computação orgânica, que poderá substituir a atual eletrônica baseada no silício.

Entretanto a eletrônica precisa de algo mais do que excelente condutividade elétrica e alta resistência mecânica. Ainda que o grafeno já tenha sido utilizado para fabricar o transístor mais rápido do mundo e que esses transistores já possam ser fabricados em escala industrial, substituir o silício requer alguns dotes a mais.

A eletrônica exige materiais que sejam excelentes condutores de eletricidade, mas necessita também de excelentes isolantes, além de todas as variações entre esses dois extremos, ou seja, os chamados semicondutores.

Grafano

Agora, a mesmo equipe do Dr. Geim e do Dr. Kostya Novoselov descobriu o grafano, um primo do grafeno.

Eles utilizaram átomos de hidrogênio para modificar o grafeno - que consiste em uma folha de carbono, parecida com uma tela de galinheiro, com apenas um átomo de espessura - e criar um novo cristal bidimensional, batizado de grafano.

A adição dos átomos de hidrogênio não alterou a estrutura planar do grafeno, o que significa que o grafano também é uma espécie de folha plana. Mas, ao invés de ser altamente condutor, o grafano tem propriedades isolantes.

Intermediários entre condutor e isolante

A descoberta abre as portas para o uso da química para a derivação de novos compostos que apresentem os estados intermediários entre condutor e isolante, típicos dos semicondutores.

A falta de uma faixa isolante no espectro eletrônico do grafeno forçou os cientistas a utilizar estruturas complexas de grafeno, como contatos de pontos quânticos, para conseguir construir transistores com o material promissor.

Computadores do futuro

A descoberta de que o grafeno pode ser modificado, gerando novos materiais, ajustando-se suas propriedades eletrônicas, abre campos totalmente novos para a fabricação de componentes eletrônicos orgânicos, que se acredita poderem substituir o silício nos computadores do futuro.

"A moderna indústria de semicondutores utiliza toda a tabela periódica, de isolantes a semicondutores e metais. Mas que tal se um único material puder ser modificado de forma a cobrir o espectro inteiro necessário para as aplicações eletrônicas," diz o Dr. Geim.

"Imagine um wafer de grafeno com todas as interconexões feitas de grafeno puro, altamente condutor, enquanto as outras partes são modificadas quimicamente para se tornarem semicondutores e funcionarem como transistores," vislumbra ele.

Não é à toa que o grafeno tem sido considerado como o material do futuro desde a sua descoberta. Com a diferença de que as promessas parecem ser maiores agora.

Bibliografia:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias

http://intel.gizmodo.com.br/

Autor da Postagem: Juliana dos Santos Costa