p As vezes, descobertas científicas podem abalar as bases do que antes era considerado verdade, fazendo-nos recuar e reexaminar nossas suposições básicas. p Um estudo recente do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA questionou a existência de siliceno, considerado um dos mais novos e mais quentes nanomateriais bidimensionais do mundo. O estudo pode ter grandes implicações para uma indústria eletrônica multibilionária que busca revolucionar a tecnologia em escalas de 80, 000 vezes menor que o cabelo humano.

p O siliceno foi proposto como uma folha bidimensional de átomos de silício que pode ser criada experimentalmente pelo superaquecimento do silício e evaporação de átomos em uma plataforma de prata. A prata é a plataforma de escolha porque não afetará o silício por meio de ligação química, nem deve ocorrer liga devido à sua baixa solubilidade. Durante o processo de aquecimento, conforme os átomos de silício caem na plataforma, os pesquisadores acreditavam que estavam se organizando de certas maneiras para criar uma única folha de átomos interligados.

p Silício, por outro lado, existe em três dimensões e é um dos elementos mais comuns na Terra. Um metal, semicondutor e isolante, o silício purificado é extremamente estável e se tornou essencial para os circuitos integrados e transistores que operam a maioria de nossos computadores.

p Tanto o siliceno quanto o silício devem reagir imediatamente com o oxigênio, mas eles reagem de maneira ligeiramente diferente. No caso do silício, o oxigênio quebra algumas das ligações de silício das primeiras uma ou duas camadas atômicas para formar uma camada de silício-oxigênio. Esse, surpreendentemente, atua como uma barreira química para evitar a decomposição das camadas inferiores.

p Porque consiste em apenas uma camada de átomos de silício, o siliceno deve ser manuseado no vácuo. A exposição a qualquer quantidade de oxigênio destruiria completamente a amostra.

p Essa diferença é uma das chaves da descoberta dos pesquisadores. Depois de depositar os átomos na plataforma de prata, testes iniciais identificaram que fases de superfície semelhantes a ligas se formariam até camadas de silício em massa, ou "plaquetas" precipitariam, que foi confundido com siliceno bidimensional.

p "Algumas das plaquetas de silício em massa tinham mais de uma camada de espessura, "disse o cientista de Argonne Nathan Guisinger do Centro de Materiais em nanoescala de Argonne." Determinamos que, se estivéssemos lidando com várias camadas de átomos de silício, poderíamos retirá-lo de nossa câmara de ultra-alto vácuo e trazê-lo para o ar e fazer alguns outros testes. "

p "Todos presumiram que a amostra iria se decompor imediatamente assim que a retirassem da câmara, "acrescentou o estudante de graduação da Northwestern University Brian Kiraly, um dos principais autores do estudo. "Fomos os primeiros a realmente trazê-lo para fora e realizar grandes experimentos fora do vácuo."

p Cada nova série de experimentos apresentava um novo conjunto de pistas de que isso era, na verdade, não siliceno.

p Ao examinar e categorizar as camadas superiores do material, os pesquisadores descobriram o óxido de silício, um sinal de oxidação nas camadas superiores. Eles também ficaram surpresos ao descobrir que as partículas da plataforma de prata se ligavam ao silício em profundidades significativas.

p "Descobrimos que o que os pesquisadores anteriores identificaram como siliceno é na verdade apenas uma combinação do silício e da prata, "disse o estudante de graduação da Northwestern Andrew Mannix.

p Para o teste final, os pesquisadores decidiram investigar a assinatura atômica do material.

p Os materiais são constituídos por sistemas de átomos que se ligam e vibram de maneiras únicas. A espectroscopia Raman permite aos pesquisadores medir essas ligações e vibrações. Alojado no Centro de Materiais em nanoescala, um DOE Office of Science User Facility, o espectroscópio permite que os pesquisadores usem a luz para "mudar" a posição de um átomo em uma rede de cristal, o que, por sua vez, causa uma mudança na posição de seus vizinhos. Os cientistas definem um material medindo o quão fortes ou fracas essas ligações são em relação à frequência com que os átomos vibram.

p Os pesquisadores notaram algo estranhamente familiar ao olhar para as assinaturas vibracionais e frequências de sua amostra. Sua amostra não exibiu vibrações características de siliceno, mas combinou com os do silício.

p "Ter tantos grupos de pesquisa e artigos potencialmente errados não acontece com frequência, "diz Guisinger." Espero que nossa pesquisa ajude a guiar estudos futuros e demonstre de forma convincente que a prata não é uma boa plataforma se você está tentando cultivar siliceno. "