p Simulações em nanoescala e pesquisas teóricas realizadas no Laboratório Nacional de Oak Ridge do Departamento de Energia estão aproximando os cientistas de realizar o potencial do grafeno em aplicações eletrônicas. p Uma equipe de pesquisa liderada por Bobby Sumpter do ORNL, Vincent Meunier e Eduardo Cruz-Silva descobriram como os loops se desenvolvem no grafeno, um material eletricamente condutor de alta resistência e baixo peso que se assemelha a um favo de mel em escala atômica.

p Os loops estruturais que às vezes se formam durante um processo de limpeza com grafeno podem tornar o material inadequado para aplicações eletrônicas. A superação desse tipo de problema é de grande interesse para a indústria eletrônica.

p "O grafeno é uma estrela em ascensão no mundo dos materiais, dado seu potencial para uso em componentes eletrônicos precisos, como transistores ou outros semicondutores, "disse Bobby Sumpter, um cientista da equipe do ORNL.

p A equipe usou a dinâmica molecular quântica para simular um processo experimental de limpeza de grafeno, conforme discutido em um artigo publicado em Cartas de revisão física . Cálculos realizados em supercomputadores ORNL apontaram os pesquisadores para uma etapa intermediária esquecida durante o processamento.

p Imagem com um microscópio eletrônico de transmissão, ou TEM, sujeitou o grafeno à irradiação de elétrons, o que, em última análise, evitou a formação de loop. As simulações de ORNL mostraram que, ao injetar elétrons para coletar uma imagem, os elétrons estavam mudando simultaneamente a estrutura do material.

p "Tirar uma foto com um TEM não é apenas tirar uma foto, "Sumpter disse." Você pode modificar a imagem ao mesmo tempo que está olhando para ela. "

p A pesquisa baseia-se nas descobertas discutidas em um relatório de 2009 Ciência papel (Jia et al.), onde Meunier e Sumpter ajudaram a demonstrar um processo que limpa as bordas do grafeno ao passar uma corrente pelo material em um processo conhecido como aquecimento Joule. O grafeno é tão bom quanto a uniformidade ou limpeza de suas bordas, que determinam a eficácia com que o material pode transmitir elétrons. Meunier disse que a capacidade de limpar bordas de grafeno com eficiência é crucial para o uso do material na eletrônica.

p "Imagine que você tem um carro esporte chique, mas então você percebe que tem rodas quadradas. Que bom é isso? É como ter bordas irregulares no grafeno, "Disse Meunier.

p Estudos experimentais recentes têm mostrado que o processo de aquecimento Joule pode levar a laços indesejáveis ​​que conectam diferentes camadas de grafeno. O artigo PRL fornece uma compreensão atomística de como a irradiação de elétrons de um microscópio eletrônico de transmissão afeta o processo de limpeza de grafeno, evitando a formação de loop.

p "Podemos limpar as bordas, E não só isso, somos capazes de entender por que podemos limpá-los, "Disse Meunier.