Circuito de grafeno estreia no mundo real

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/08/2012

Esquema das portas lógicas de grafeno, postas para funcionar em cascata, compondo circuitos complexos, funcionais a temperatura ambiente.
[Imagem: Rizzi et al./Nano Letters]

Lógica do grafeno

O grafeno é a estrela das pesquisas científicas e tem feito mais promessas do que o mais devoto dos fiéis.

Isso tem gerado uma expectativa quanto a quando essas promessas começarão a ser cumpridas, ainda que isso possa ser exigir demais de uma substância descoberta há menos de oito anos.

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Contudo, assim como a concessão do Nobel pela descoberta do grafeno bateu todos os recordes de velocidade, essa transição dos laboratórios para as fábricas está se fazendo mais rapidamente do que seria razoável cobrar.

Agora, por exemplo, pesquisadores italianos acabam de criar o primeiro circuito integrado feito unicamente com portas lógicas de grafeno.

Ou seja, não se trata mais de apenas um transístor de grafeno, ou mesmo de um circuito básico como fez a IBM há alguns meses.

Ambiente do mundo real

O novo circuito integrado de grafeno funciona em contato com o ar - e não em atmosferas controladas de laboratório -, a temperatura ambiente e usando as mesmas tensões usadas pela eletrônica do silício.

"Além disso, nossas portas são integradas sobre um tipo de grafeno que pode facilmente ser crescido sobre áreas grandes, o que abre o caminho para a fabricação em larga escala desses circuitos eletrônicos à base de carbono," disse Roman Sordan, do Instituto Politécnico de Milão.

É bem sabido que os inventores do grafeno coletaram a primeira amostra de grafeno usando uma fita adesiva colada sobre o grafite.

Mas essa técnica de esfoliação é inadequada para uso industrial. Daí a importância de desenvolver formas de obter o grafeno que funcionem de forma consistente em larga escala.

Sordan e seus colegas construíram suas portas lógicas crescendo o grafeno sobre pastilhas de silício usando deposição de vapor químico, um processo muito usado na indústria.

Fator de ganho

A outra exigência básica para seu uso prático é que os circuitos de grafeno sejam rápidos.

"Nós demonstramos um ganho de tensão de 5,3, o mais alto já relatado para o grafeno crescido por deposição química em condições ambiente," disse Sordan, lembrando que o trabalho anterior da equipe havia alcançado um ganho de 0,04.

Finalmente, depois de criar as portas lógicas de grafeno, e mostrar que elas são razoavelmente rápidas, os pesquisadores "cascatearam" várias portas, criando circuitos mais complexos.

"Esses resultados nunca haviam sido vistos até agora, qualquer que fosse a temperatura, nem mesmo em condições criogênicas," comemora Sordan.

Circuito quente

Mas nem tudo está pronto: a tensão operacional do circuito integrado de grafeno é elevada, e a dissipação de energia é alta, o que torna o chip inadequado para aparelhos de baixo consumo de energia.

É nisso que a equipe pretende trabalhar agora.

Assim, cumprindo cada uma das promessas, uma de cada vez, talvez os milagres prometidos pelo grafeno possam se tornar realidade antes mesmo do que os mais devotos da tecnologia pudessem profetizar.

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