p O novo material grafeno torna a eletrônica mais rápida possível. Cientistas da Faculdade de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação da Universidade de Tecnologia de Viena (TU Viena) desenvolveram detectores de luz feitos de grafeno e analisaram suas propriedades surpreendentes. p Grandes esperanças estão depositadas neste novo material:grafeno, uma estrutura de carbono semelhante a um favo de mel, feito de apenas uma camada de átomos, exibe propriedades notáveis. Em 2010, o Prêmio Nobel foi concedido pela descoberta do grafeno e seu comportamento. No Instituto de Fotônica da TU Viena, as propriedades eletrônicas e ópticas do grafeno são o foco de interesse. Cientistas vienenses podiam agora demonstrar como o grafeno é incrivelmente rápido na conversão de pulsos de luz em sinais elétricos. Isso pode melhorar consideravelmente a troca de datas entre computadores.

p Conversão de luz em sinais elétricos

p Quando os dados são transmitidos por pulsos de luz (por exemplo, em cabos de fibra óptica), os pulsos devem ser convertidos de volta em sinais elétricos, que pode ser processado por um computador. Esta conversão de luz em corrente elétrica é possível devido ao efeito fotoelétrico, que foi originalmente explicado por Albert Einstein. Em certos materiais, a luz pode fazer com que os elétrons saiam de suas posições e viajem pelo material livremente, pelo qual a corrente elétrica ocorre. “Os detectores de luz que convertem a luz em sinais eletrônicos existem há muito tempo. Mas quando eles são feitos de grafeno, eles reagem mais rápido do que a maioria dos outros materiais poderiam ”, Alexander Urich explica. Ele investigou as propriedades ópticas e eletrônicas do grafeno junto com Thomas Müller e o Professor Karl Unterrainer na TU Vienna.

p Análise usando pulsos de laser ultracurtos

p Os cientistas já haviam mostrado no ano passado que o grafeno pode converter luz em sinais eletrônicos com notável velocidade. Contudo, o tempo de reação do material não pôde ser determinado - o efeito fotoelétrico no grafeno é tão rápido que simplesmente não pode ser medido pelos métodos de medição usuais. Mas agora, truques tecnológicos sofisticados podem lançar alguma luz sobre as propriedades do grafeno. Na TU Viena, pulsos de laser foram disparados no fotodetector de grafeno em rápida sucessão, e a foto-corrente resultante foi medida. Se o intervalo de tempo entre os pulsos de laser for alterado, a frequência máxima do detector pode ser determinada. “Usando este método, podemos mostrar que nossos detectores podem ser usados ​​até uma frequência de 262 GHz”, Thomas Müller (TU Viena) diz. Isso corresponde a um limite superior teórico para transferência de dados usando fotodetectores de grafeno de mais de 30 gigabytes por segundo. Ainda não foi determinado até que ponto isso é tecnicamente viável, mas este resultado mostra claramente a notável capacidade do grafeno e seu potencial para aplicações optoeletrônicas.

p Sinais rápidos para eletrônicos rápidos

p A principal razão para o fato de que os fotodetectores de grafeno podem operar em frequências tão altas é a curta vida útil dos portadores de carga no grafeno. Os elétrons que são removidos de sua posição fixa e contribuem para a corrente elétrica se estabelecem em outra posição fixa após alguns picossegundos (milionésimos de bilionésimo de segundo, 10 ^-12 segundos). Assim que isso acontecer, o fotodetector de grafeno está pronto para outro sinal de luz que libera novos elétrons, criando o próximo sinal elétrico.

p O rápido tempo de reação do grafeno é mais um item na lista de propriedades notáveis ​​deste material. No grafeno, as transportadoras de carga podem viajar para muito longe sem serem perturbadas. Ele pode absorver luz em uma grande faixa espectral, do infravermelho à luz visível - ao contrário dos semicondutores padrão, que pode absorver apenas uma pequena parte do espectro. Além disso, o grafeno pode conduzir o calor extremamente bem e tem uma resistência à ruptura excepcionalmente alta.