Cheers Grafeno, ciao Silício! Mas… quando?

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Mapa visual da cadeia química de uma folha de Grafeno.

Um projeto colaborativo de pesquisa científica ainda continua em voga e cada vez mais perto de produzir um novo tipo de material cuja própria nanotecnologia pode ser remodelada. Pesquisadores de toda a Europa incluindo o Laborátório Nacional de Física do Reuno Unido (NPL-UK) tem demonstrado como o grafeno pode vir a ser a chave para a eletrônica de alta velocidade — como tecnologias de touchscreen e uma nova geração micro-processadores). Ele já foi produzido em uma escala meramente acadêmica e em quantidade bastante limitada no passado, apenas para poder ser melhor estudado e aprimorado. Isso pode estar prestes a mudar…

Um abstrato publicado lá em 17 de janeiro na Nature Nanotechnology já explicava como os pesquisadores foram capazes de, pela primeira vez, produzir o grafeno em uma quantidade, tamanho e qualidade em níveis consistentes com a medição de praticamente todas as suas capacidades elétricas — literalmente, a última fronteira para o escalonamento da desta tecnologia.

A IUPAC define o grafeno como sendo:

“Uma única camada da estrutura grafítica pode ser considerada como o último membro da série de naftalenos, antracenos, coronenos, etc. e o termo grafeno deve, portanto, ser utilizado para designar a camada individual de carbono em compostos de intercalação de grafite. O uso do termo “camada de grafeno” é também considerada para a terminologia geral dos carbonos”.

O grafeno é uma nova forma de carbono feita a partir de uma única camada de átomos de carbono, desmembrada e re-arranjada ‘camada a camada’ em uma estrutura hexagonal (imagem acima) e com a espessura de apenas um átomo. Qual o diferencial? O grafeno, apesar de ser quimicamente bastante simples, é ‘extremamente’ resistente (leve a palavra à grandes extremos, sem dó…) e de alta condutibilidade, sendo um material mais do que ideal para alta-velocidade eletrônica, fotônica, nanotecnologia, entre tantos outros.

Para os cientistas e big players da indústria, o grafeno já ultrapassou a categoria de promessa e já é considerado como o mais provável sucessor dos chips semi-condutores que são padrão da indústria atualmente (vide, IBM, Fujitsu, outras…).

Até os recentes avanços de produção, o grafeno era produzido a duríssimas penas através de um processo penoso que envolvia a descamação de microscópicas camadas de cristais de grafite em frações inferiores a 1 milímetro. Com este novo projeto de desenvolvimento foi possível para os cientistas produzirem um tipo mais adequado de grafeno, capaz de operar com sucesso (conforme os últimos testes) um grande número de aparelhos eletrônicos a partir de uma área ativa de grafeno (de aproximadamente 50 mm²) — com uma potência aproximadamente 100 vezes maior que o silício.

Em fevereiro, na revista Science, pesquisadores técnicos da IBM demostraram que transistores baseados em grafeno (FETs) podem operar em a velocidades bem maiores (100 GHz) que os Si FETs (silício). Os FETs foram testados nesta amostra até o limite em que os atuais transistores de silício operam (30 GHz) e extrapolaram essa faixa, fazendo com que os cientistas concluíssem que dada a tamanha escalabilidade da tecnologia, 100 GHz é um número mínimo para o alcance dos transistores baseados em Grafeno em não tão longo-prazo quanto se pensava.

Questões: preço? quando? fim do silício?

Fonte: ArsTechnica e outros.

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Autor: San Picciarelli

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