p Feito de uma única folha de átomos de carbono, o grafeno pode ser girado na taxa mais rápida de qualquer objeto macroscópico conhecido. Crédito da imagem:Wikimedia Commons.
p Os cientistas vencedores do Prêmio Nobel Professor Andre Geim e Professor Kostya Novoselov deram um grande passo em frente no estudo do grafeno material maravilhoso e revelando suas propriedades eletrônicas emocionantes para futuras aplicações eletrônicas. p Escrevendo no jornal
Ciência , os acadêmicos, que descobriu o material mais fino do mundo na Universidade de Manchester em 2004, revelaram mais sobre as propriedades eletrônicas de seu primo um pouco mais gordo - o grafeno de duas camadas.
p Os pesquisadores, das universidades de Manchester, Lancaster (Reino Unido), Nijmegen (Holanda) e Moscou (Rússia), estudaram em detalhes o efeito das interações entre elétrons nas propriedades eletrônicas do grafeno de dupla camada.
p Eles usaram dispositivos de grafeno de duas camadas de altíssima qualidade, preparados pela suspensão de folhas do material no vácuo. Desta forma, a maioria dos mecanismos de espalhamento indesejados para elétrons no grafeno poderiam ser eliminados, aumentando assim o efeito da interação elétron-elétron.
p Este último pode ser visto como fortes mudanças no espectro eletrônico de baixa energia - torna-se fortemente anisotrópico, ou direcionalmente dependente. Este é o primeiro efeito desse tipo em que as interações entre os elétrons no grafeno podem ser vistas claramente.
p A razão para tais propriedades eletrônicas únicas é que as quasipartículas (elétrons e buracos, que carregam corrente elétrica) neste material são muito diferentes daqueles em qualquer outro metal. Eles possuem simetria quiral (uma simetria entre elétrons e buracos) do tipo que existe entre partículas e antipartículas na física de alta energia.
p Devido a essas propriedades, os materiais à base de grafeno às vezes são chamados de 'CERN em uma mesa' - referindo-se ao Grande Colisor de Hádrons na Suíça. Essa é apenas uma das razões pelas quais as propriedades eletrônicas são particularmente interessantes e costumam trazer surpresas.
p O trabalho pioneiro do Professor Geim e do Professor Novoselov lhes valeu o Prêmio Nobel de Física em 2010 por "experimentos inovadores em relação ao grafeno material bidimensional".
p O par, que trabalharam juntos por mais de uma década desde que o professor Novoselov foi aluno de doutorado do professor Geim, costumavam se dedicar todas as sextas-feiras à noite a experimentos "prontos para uso" não diretamente ligados aos seus principais tópicos de pesquisa.
p Uma sexta-feira, eles usaram fita adesiva para retirar camadas de carbono de um pedaço de grafite, e ficaram com um único átomo de espessura, filme bidimensional de carbono - grafeno.
p O grafeno é um novo material bidimensional que pode ser visto como uma monocamada de átomos de carbono dispostos em uma rede hexagonal. Quando duas camadas de grafeno são ligadas de uma certa maneira, eles formam o grafeno de duas camadas - um material muito interessante e incomum por si só.
p O grafeno e o grafeno de duas camadas possuem uma série de propriedades únicas, como condutividades elétricas e térmicas extremamente altas devido a velocidades muito altas de elétrons e alta qualidade dos cristais, bem como resistência mecânica.
p O professor Novoselov disse:"A tecnologia de produção de grafeno amadurece dia a dia, que tem um impacto imediato tanto no tipo de física emocionante que encontramos neste material, e sobre a viabilidade e a gama de aplicações possíveis. "O professor Geim acrescentou:" O grafeno de duas camadas de alta qualidade é certamente um material interessante por si só, e certamente tem seu próprio nicho de aplicações. "