p (PhysOrg.com) - Pode grafeno - uma forma recém-descoberta de carbono puro que pode um dia substituir o silício em computadores, televisores, telefones celulares e outros dispositivos eletrônicos comuns - feitos para dobrar, torcer e rolar? p Os físicos da UC San Diego e da Boston University acham que sim. Em artigo publicado na revista Revisão Física B , os cientistas dizem que a propensão do grafeno - uma única camada de átomos de carbono dispostos em uma estrutura em forma de favo de mel - de se prender e formar "nanoscrolls" de carbono poderia ser controlada eletrostaticamente para formar uma miríade de novos dispositivos.

p Ao contrário dos nanotubos de carbono - moléculas cilíndricas de carbono puro com novas propriedades que se tornaram o foco de grande parte da atenção de novas aplicações em eletrônica e desenvolvimento de materiais - os nanoscrolls de carbono retêm bordas abertas e não têm tampas.

p "Como resultado, nanoscrolls podem mudar sua forma e seus diâmetros interno e externo, enquanto os nanotubos não podem, ”Disse Michael Fogler, um professor associado de física na UCSD e o primeiro autor do artigo.

p Trabalhando com Antonio Castro Neto, um professor de física na Universidade de Boston, e Francisco Guiné do Instituto de Ciência dos Materiais de Madrid, os cientistas propuseram a construção de um dispositivo no qual as propriedades eletrônicas do grafeno são usadas para rolar e desenrolar a nanorrolagem.

p “O dispositivo que imaginamos é uma nanorrola de grafeno que pode ser carregada pela corrente de um eletrodo próximo, ”Disse Fogler. “Quanto mais carregado fica, mais a repulsão eletrostática mútua de elétrons dentro do scroll faz com que ele se desenrole. Então, a tensão no eletrodo pode controlar o diâmetro e o número de bobinas na espiral. ”

p “Mostramos neste artigo que o controle eletrostático de nanoscrolls é bastante viável. As tensões necessárias estão na faixa prática. Uma vez que o grafeno é tão leve, o acondicionamento e desembrulhamento ocorreriam em uma escala de tempo de um trilionésimo de segundo. Então, não apenas o grau de rolagem pode ser controlado, esses dispositivos nanoeletromecânicos também serão ultrarrápidos ”.

p Fogler disse que esses nanoscrolls podem ter uma ampla gama de aplicações, como atuadores cuja operação se assemelha ao piscar dos olhos, válvulas em dispositivos lab-on-a-chip e até mesmo uma forma de papel eletrônico. Anteriormente, outros cientistas tentaram construir "máquinas" de rolagem usando filmes plásticos finos, mas eles eram muito rígidos ou muito frágeis para funcionar bem. Em contraste, nanoscrolls feitos de grafeno, que é mecanicamente mais forte do que qualquer outro material conhecido pelo homem, seria robusto, no entanto, permanecem ultraleves e ultr flexíveis. Eles também conduziriam eletricidade mais de mil vezes melhor do que o silício.

p Fogler disse que as idéias de usar propriedades elétricas do grafeno para modificar sua estrutura, ou vice-versa, ainda são bastante novos, e, portanto, os dispositivos propostos podem levar algum tempo para serem desenvolvidos. No curto prazo, os cientistas esperam que o grafeno, que é um condutor de eletricidade opticamente transparente, poderia ser usado para substituir os atuais monitores de cristal líquido que empregam filmes finos de óxido metálico à base de índio, um metal raro que está se tornando cada vez mais caro e provavelmente estará em falta dentro de uma década.