Descoberta nova classe de nanoestrutura

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/09/2001

As nanofitas poderão suprir o tipo de estrutura uniforme necessária para a produção em massa de nanodispositivos eletrônicos e optoeletrônicos.
[Imagem: Pan et al./Science]

Nanofitas

Pesquisadores do Georgia Institute of Technology, dos EUA, anunciaram a criação de nova classe de nanoestrutura que poderá ser a base de sensores e componentes eletrônicos baratos e ultra-miniaturizados.

Feitos de óxidos de metais semicondutores, essas estruturas extremamente lisas e finas, apelidadas de nanofitas, oferecem vantagens significativas sobre os nanofios e nanotubos de carbono que já vêm sendo extensivamente estudados.

As nanofitas são puras quimicamente, estruturalmente uniformes e podem ser produzidas quase sem defeitos, com superfícies limpas e sem a necessidade de proteção contra oxidação. Cada nanofita é feito de um cristal único com características geométricas específicas.

Nanoeletrônica

Descritas pela primeira vez no jornal Science, as nanofitas poderão suprir o tipo de estrutura uniforme necessária para a produção em massa de nanodispositivos eletrônicos e optoeletrônicos

"As pesquisas atuais em sistemas unidimensionais têm sido largamente dominadas pelos nanotubos de carbono", diz Zhon Lin Wang, professor de Ciência dos Materiais e diretor do Centro para Nanociência e Nanotecnologia do Georgia Institute of Technology. "Agora é hora de explorar outros sistemas unidimensionais que poderão ter importantes aplicações em materiais funcionais e inteligentes. Essas nanofitas são o próximo passo no desenvolvimento de estruturas que poderão ser úteis em um sem-número de aplicações."

A equipe do professor Wang produziu nanofitas de óxidos de zinco, estanho, índio, cádmio e gálio. Essa família de materiais foi escolhida por serem óxidos semicondutores transparentes, os quais são a base para uma série de dispositivos práticos já em desenvolvimento.

"As estruturas cristalográficas variam grandemente de um óxido para outro, mas eles têm características em comum como parte de uma família de materiais que têm estruturas em forma de fitas. Em comparação com nanofios simétricos e cilíndricos descritos na literatura científica, este é um grupo totalmente distinto de material", explicou Wang.

Uniformidade

As nanofitas não têm a resistência estrutural dos nanotubos de carbono, mas possuem uma uniformidade que pode torná-las úteis para dispositivos eletrônicos.

Processos para se produzir nanotubos de carbono ainda não podem ser controlados para se produzir grandes volumes de alta pureza, sem defeitos e com propriedades uniformes.

As nanofitas podem ser totalmente controladas, permitindo produção em grandes quantidades de estruturas puras, praticamente livres de defeitos.

Nanofios feitos de silício e outros materiais também têm despertado o interesse dos pesquisadores, mas estas estruturas oxidam e requerem passos especiais bastante complexos em sua produção. Como já são óxidos, as nanofitas não necessitam ser limpas ou manuseadas em ambientes especiais e suas superfícies são atomicamente lisas e limpas.

Aplicações das nanofitas

Três aplicações principais têm sido destacadas para esse novo material:

Nanofitas de óxidos de zinco e estanho poderão ser a base para sensores ultra-miniaturizados, porque sua condutividade muda dramaticamente quando moléculas de líquidos ou gases aderem à sua superfície.

Nanofitas de índio dopado com estanho fornecem alta condutividade elétrica e são transparentes, tornando-as candidatas para uso em telas de cristal líquido.

E devido à sua resposta a emissões infra-vermelhas, nanofitas de óxido de estanho dopadas com um fluoreto poderão ter aplicações em janelas inteligentes, capazes de regular a passagem de luz e a transferência de calor.

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