p (PhysOrg.com) - Os cientistas fizeram um avanço para a criação de nanocircuito em grafeno, amplamente considerado como o candidato mais promissor para substituir o silício como o bloco de construção de transistores. Eles conceberam um processo simples e rápido de uma etapa para a criação de nanofios, ajustar as propriedades eletrônicas do óxido de grafeno reduzido e, assim, permitir que ele mude de um material isolante para um material condutor. p A técnica funciona com várias formas de grafeno e está prestes a se tornar uma descoberta importante para o desenvolvimento da eletrônica de grafeno. A pesquisa aparece no dia 11 de junho, 2010, edição do jornal Ciência .

p Os cientistas que trabalham com nanocircuitos estão entusiasmados com o grafeno porque os elétrons encontram menos resistência quando viajam ao longo do grafeno em comparação com o silício e porque os transistores de silício de hoje são quase tão pequenos quanto permitido pelas leis da física. O grafeno também tem a vantagem devido à sua espessura - é uma folha de carbono com a espessura de um único átomo. Embora a nanoeletrônica de grafeno possa ser mais rápida e consumir menos energia do que o silício, ninguém sabia como produzir nanoestruturas de grafeno em um método tão reproduzível ou escalável. Isso é até agora.

p "Mostramos que aquecendo localmente o óxido de grafeno isolante, tanto os flocos quanto as variedades epitaxiais, com uma ponta de microscópio de força atômica, podemos escrever nanofios com dimensões de até 12 nanômetros. E podemos ajustar suas propriedades eletrônicas para serem até quatro ordens de magnitude mais condutoras. Não vimos nenhum sinal de desgaste da ponta ou rasgo da amostra, "disse Elisa Riedo, professor associado da Escola de Física do Instituto de Tecnologia da Geórgia.

p Na macroescala, a condutividade do óxido de grafeno pode ser alterada de um material isolante para um material semelhante ao grafeno mais condutor usando grandes fornos. Agora, a equipe de pesquisa usou TCNL para aumentar a temperatura do óxido de grafeno reduzido em nanoescala, para que eles possam desenhar nanocircuitos semelhantes ao grafeno. Eles descobriram que quando atingiu 130 graus Celsius, o óxido de grafeno reduzido começou a se tornar mais condutivo.

p "Então, a beleza disso é que criamos um simples, técnica robusta e reproduzível que nos permite transformar uma amostra isolante em um nanofio condutor. Essas propriedades são a marca registrada de uma tecnologia produtiva, "disse Paul Sheehan, chefe da Seção de Nanociência de Superfície e Tecnologia de Sensores do Laboratório de Pesquisa Naval em Washington, D.C.

p A equipe de pesquisa testou dois tipos de óxido de grafeno - um feito de carboneto de silício, o outro com pó de grafite.

p "Acho que há três coisas sobre este estudo que o destacam, "disse William P. King, professor associado do departamento de Ciência Mecânica e Engenharia da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign. "Primeiro, é que todo o processo acontece em uma única etapa. Você passa de óxido de grafeno isolante a um material eletrônico funcional simplesmente aplicando um nanoaquecedor. Segundo, pensamos que qualquer tipo de grafeno se comportará dessa forma. Terceiro, a escrita é uma técnica extremamente rápida. Essas nanoestruturas podem ser sintetizadas em uma taxa tão alta que a abordagem poderia ser muito útil para engenheiros que desejam fazer nanocircuitos. "

p "Este projeto é um excelente exemplo das novas tecnologias que a eletrônica de grafeno epitaxial possibilita, "disse Walt de Heer, Professor da Regent na Escola de Física da Georgia Tech e o proponente original do grafeno epitaxial em eletrônica. Seu estudo levou à criação do Centro de Engenharia e Ciência de Pesquisa de Materiais há dois anos. "A simples conversão de óxido de grafeno em grafeno é um método importante e rápido para produzir fios condutores. Este método pode ser usado não apenas para eletrônicos flexíveis, mas é possivel, algum tempo no futuro, que os fios de grafeno biocompatíveis podem ser usados ​​para medir sinais elétricos de células biológicas individuais. "