Florestas de nanotubos de carbono podem ser cultivadas de várias formas. Uma inspeção mais detalhada usando um microscópio eletrônico permite que você veja como os nanotubos individuais se mantêm em pé. Em um microscópio eletrônico de transmissão, é possível contar o número de paredes em nanotubos individuais. A barra de escala é 100 µm, 1 µm e 20 nm. Crédito:Foto:Daniel Dahlin
Nanotubos de carbono e grafeno consistem em apenas algumas camadas de átomos de carbono, mas eles são mais leves que o alumínio, mais forte do que o aço e pode dobrar como bobinas de mola. O físico Niklas Lindahl da Universidade de Gotemburgo, Suécia, tem estudado as propriedades únicas dos materiais, que no futuro pode resultar em melhor eletrónica e luz, material forte.
A nanotecnologia pode revolucionar a fabricação de novos tipos de materiais. Niklas Lindahl estudou nanotubos de carbono e grafeno, que são tubos e folhas planas constituídas por uma fina camada de átomos de carbono. Suas propriedades únicas os tornam interessantes para uso em tudo, desde materiais compostos em bicicletas, aos componentes eletrônicos do computador.
Em sua tese, Niklas Lindahl demonstra como os nanotubos de carbono podem ser feitos, e suas propriedades mecânicas. Sob as condições certas, ele usou um gás carbônico para fazer os nanotubos de carbono crescerem como florestas, átomo por átomo. As "florestas" consistem em milhões de nanotubos de carbono que, apesar de ter apenas alguns nanômetros de diâmetro, mantêm-se eretos como talos em um campo de milho. Os tubos, que são mais leves do que o alumínio e mais fortes do que o aço quando esticados, poderia ser dobrado como bobinas de mola.
A nanotecnologia pode levar a uma eletrônica mais eficiente em termos de energia. Crédito:Foto:Universidade de Gotemburgo
Niklas Lindahl também demonstra como as membranas de grafeno podem ser dobradas. Apesar do fato de que as membranas eram compostas de apenas algumas camadas de átomos, sua rigidez à flexão pode ser determinada usando as mesmas equações usadas para calcular as deformações em grandes esferas de aço. As membranas de grafeno têm muitos usos, incluindo geradores de frequência variável em telefones celulares, e sensores de massa com a capacidade de medir átomos individuais.
A tese também demonstra como membranas de grafeno semelhantes podem fornecer eletrônicos mais eficientes em energia no futuro. Por exemplo, eletrodos de grafeno suspensos podem mudar a corrente de forma mais eficaz por meio de transistores de nanotubos de carbono, combinando o controle mecânico e elétrico da corrente.
