Como os circuitos eletrônicos no grafeno podem melhorar? E por que o grafeno é importante para a eletrônica? O que um derivado de carbono pode contribuir para o mundo da tecnologia? Então, 200 vezes mais forte que o aço, o grafeno alimenta a esperança de ser um supermaterial do futuro desde sua descoberta em 2004. O material de carbono ultrafino é um condutor elétrico e térmico incrivelmente forte. Dessa forma, ele se tornou um ingrediente perfeito para aprimorar os chips semicondutores encontrados em muitos dispositivos.
A princípio, o grafeno tem muita propriedades que são:
- Material muito flexível e resistente (elevada elasticidade e dureza, com uma dureza muito superior à do aço e próxima do diamante)
- Transparente, é capaz de se auto arrefecer e autorregenerar,
- Tem uma baixa resistividade (dificilmente aquece quando transporta corrente e, portanto, quase não há perdas por efeito Joules)
- Consome menos energia que o silício
- Gera eletricidade na presença de luz
- Na comparação com o silício (Si), pode também ser dopado com outros materiais para variar suas propriedades.
Grafeno na área da Eletrônica
As propriedades apresentadas pelo grafeno fizeram com que este material fosse postulado como complemento e até substituto do silício no campo da eletrônica e dos circuitos integrados, bem como a base para a construção dos cobiçados supercondutores que permitem evoluir linhas de alta tensão para transportar energia eficientemente para nossas casas.
Hoje, o grafeno é o eixo sobre o qual gira um grande número de pesquisas em todo o mundo, tanto para desenvolver processos de fabricação de materiais quanto para sua integração em dispositivos eletrônicos. Em 2008, a IBM anunciou um de seus trabalhos de P&D com grafeno, desenvolvendo transistores que funcionavam a 26 GHz, patamar que ultrapassaria anos depois chegando a 100 GHz e 300 GHz.
A Samsung é outra das empresas que tem trabalhado com o grafeno no desenvolvimento de transistores e apresentou o Barristor, um transistor de silício e grafeno que é ideal para trabalhar em aplicações com comutações muito rápidas e abre as portas para o desenvolvimento de microprocessadores capazes de atingir centenas de GHz ou mesmo atingir a frequência operacional THz.
O que a ciência está fazendo
Os nanoengenheiros desenvolveram novas maneiras de usar uma tecnologia de impressão no grafeno. A equipe do Pesquisador Jonathan Claussen da Universidade Estadual de Iowa (Departamento de Energia) desenvolveu uma nova forma usando laser de pulso rápido de imprimir sobre a superfície do grafeno sem danificar a sua estrutura.
A questão é que o laser alinha os anéis de grafeno verticalmente, tornando-as pequenas pirâmides empilhas hidrófobas. Essa propriedade elimina o acúmulo de materiais biológicos na superfície e, dessa forma, melhorando os dispositivos com sensores químicos e biológicos.
Outra característica interessante é que esse processo possibilita aumentar a quantidade de materiais eletrônicos flexíveis, sensores laváveis em têxteis, tecnologias microfluídicas, sensores eletroquímicos além de auxiliar na produção de células nervosas.
Considerações finais
Então, o assunto “Circuitos eletrônicos no grafeno” foi interessante? Dessa forma, você tem que acessar mais posts sobre o grafeno aqui no Clube da Química. De qualquer forma convidamos você a descobrir um pouco mais nos posts abaixo. Acesse ai.
- O superconcreto feito com grafeno
- A realidade do mercado atual do grafeno
- Como o super grafeno melhora a nossa atividade física
- O escudo de grafeno contra o Aedes aegypti
- Roupas revestidas com grafeno
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