Nova técnica produz circuitos eletrônicos de nanotubos de carbono

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/08/2005

Físicos da Universidade da Pensilvânia venceram um obstáculo crucial para a criação de circuitos eletrônicos feitos de nanotubos de carbono. No exemplar de Agosto da revista Nature Materials, os cientistas descrevem sua nova técnica, que utiliza nanotubos compostos unicamente de carbono, para criar um circuito eletrônico funcional.

Ao invés de tentar fazer com que os nanotubos cresçam diretamente sobre o circuito eletrônico, a nova técnica cria os circuitos mergulhando os chips de semicondutores em uma solução líquida de nanotubos de carbono. "Em última instância, nós conseguimos fazer com que os nanotubos fixem-se apenas onde queremos, a fim de formar o circuito," afirma Danvers Johnston, um dos autores do artigo.

Dependendo da geometria exata dos nanotubos, eles podem ser semicondutores ou "metálicos". Os nanotubos semicondutores formam transistores super-eficientes, o que explica o grande interesse que eles têm despertado na indústria e nos laboratórios de todo o mundo.

Até agora, a maioria dos circuitos eletrônicos de nanotubos foi feita fazendo com que o nanotubo crescesse diretamente sobre a superfície do chip, utilizando um processo chamado deposição de vapor químico. Infelizmente, esse método geralmente resulta em circuitos formados pelos dois tipos de nanotubos - metálicos e semicondutores. Pior ainda, a direção do crescimento dos nanotubos é arbitrária e os seus diâmetros são muito grandes.

Não existe ainda um método de se criar nanotubos apenas semicondutores ou apenas metálicos ou condutores. Por isto, o maior desafio com que os pesquisadores se depararam foi justamente purificar os nanotubos produzidos em larga escala, separando os dois tipos e retirando restos de carbono e de catalisadores que ficam misturados com eles.

O processo de purificação é feito aquecendo-se os nanotubos em ambiente úmido, submetendo-os a um leve tratamento ácido e, a seguir, separando-os utilizando-se campos magnéticos.

O chip que vai receber os nanotubos é recoberto com uma substância parecida com uma cola - aplicada seletivamente para marcar os locais onde os nanotubos devem se fixar - e mergulhado na solução formada com os nanotubos já purificados. Ao ser retirado da solução, um banho químico retira o excesso de cola e de solvente do chip.

Os circuitos eletrônicos resultantes têm todas as vantagens das incríveis propriedades elétricas dos nanotubos de carbono e podem ser produzidos em larga escala. Além disso, a produção e processamento dos nanotubos pode ser feitas separadamente da fabricação dos chips, permitindo a integração de diferentes linhas de produção e o adequado controle de qualidade.