O grafeno e os cristais de um átomo de espessura associados oferecem a possibilidade de uma vasta gama de novos materiais e dispositivos, empilhando camadas atômicas individuais umas sobre as outras, mostra uma nova pesquisa da Universidade de Manchester.

Em um relatório publicado em Física da Natureza , um grupo liderado pelo Dr. Leonid Ponomarenko e o vencedor do Prêmio Nobel, Professor Andre Geim, montou camadas atômicas individuais umas sobre as outras em uma sequência desejada.

A equipe usou cristais individuais de um átomo de espessura para construir um bolo multicamadas que funciona como um transformador elétrico em nanoescala.

Grafeno, isolado pela primeira vez na Universidade de Manchester em 2004, tem o potencial de revolucionar diversos aplicativos, desde smartphones e banda larga ultrarrápida até entrega de medicamentos e chips de computador.

Tem potencial para substituir materiais existentes, como o silício, mas os pesquisadores de Manchester acreditam que ela poderia realmente encontrar seu lugar com novos dispositivos e materiais ainda a serem inventados.

No transformador em nanoescala, os elétrons que se movem em uma camada metálica puxam os elétrons da segunda camada metálica usando seus campos elétricos locais. Para operar com base neste princípio, as camadas metálicas precisam ser isoladas eletricamente umas das outras, mas separadas por não mais do que algumas distâncias interatômicas, um salto gigante das nanotecnologias existentes.

Essas novas estruturas podem abrir caminho para uma nova gama de dispositivos eletrônicos e fotônicos complexos e detalhados que nenhum outro material existente poderia fazer, que incluem várias novas arquiteturas para transistores e detectores.

Os cientistas usaram o grafeno como um plano condutor de um átomo de espessura, enquanto apenas quatro camadas atômicas de nitreto de boro serviram como isolante elétrico.

Os pesquisadores começaram extraindo planos atômicos individuais de grafite e nitreto de boro usando a mesma técnica que levou ao Prêmio Nobel do grafeno, uma única camada atômica de carbono. Então, eles usaram nanotecnologia avançada para montar mecanicamente os cristalitos um por um, em um estilo Lego, em um cristal com a seqüência de planos desejada.

O nano-transformador foi montado pelo Dr. Roman Gorbachev, da Universidade de Manchester, que descreveu as habilidades necessárias. Ele disse:"Todos os russos e muitos no Ocidente conhecem O Conto da Pulga de Aço Mecânica.

“Ele só podia ser visto através do microscópio mais poderoso, mas ainda dançava e até tinha minúsculas ferraduras. Nosso Lego em escala atômica talvez seja o próximo passo do artesanato”.

O professor Geim acrescentou:“O trabalho prova que dispositivos complexos com várias funcionalidades podem ser construídos plano a plano com precisão atômica.

"Há toda uma biblioteca de materiais atomicamente finos. Combinando-os, é possível criar principalmente novos materiais que não existem na natureza. Esta avenida promete se tornar ainda mais emocionante do que o próprio grafeno. "