Grafano dá novo impulso à computação orgânica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/02/2009

Estrutura do grafano, com a inserção de átomos de hidrogênio na estrutura planar do grafeno.
[Imagem: Univ.Manchester]

A equipe do Dr. Andre Geim ficou internacionalmente conhecida ao descobrir o grafeno, em 2004. Além de ser o material 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.

Substituindo o silício

Contudo, 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.

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