p Caracterizado pela primeira vez em 2004, o grafeno é um material bidimensional com propriedades extraordinárias. A espessura de apenas um átomo de carbono, e centenas de vezes mais rápido na condução de calor e carga do que o silício, o grafeno deverá revolucionar os transistores de alta velocidade em um futuro próximo. p As propriedades magnéticas e eletrônicas exóticas do grafeno podem ser adaptadas cortando grandes folhas do material em fitas de comprimentos específicos e configurações de borda - os cientistas teorizaram que as nanofitas com bordas em zigue-zague são as mais magnéticas, tornando-os adequados para aplicações de spintrônica. (Dispositivos Spintrônicos, ao contrário da eletrônica convencional, use spins dos elétrons em vez de sua carga.)

p Mas essa abordagem de fabricação "de cima para baixo" ainda não é prática, porque as técnicas litográficas atuais para costurar as fitas sempre produzem defeitos.

p Agora, cientistas da UCLA e da Universidade de Tohoku descobriram um novo método de automontagem para a produção de nanofitas de grafeno sem defeitos com regiões periódicas em zigue-zague. Nesta técnica "ascendente", os pesquisadores usam as propriedades únicas de um substrato de cobre para mudar a forma como as moléculas precursoras reagem umas às outras enquanto se montam em nanofitas de grafeno. Isso permite que os cientistas controlem o comprimento das nanofitas, configuração da borda e localização no substrato.

p Este novo método de fabricação de grafeno por automontagem é um trampolim para a produção de dispositivos de grafeno automontados que irão melhorar muito o desempenho dos circuitos de armazenamento de dados, baterias e eletrônicos.

p Paul Weiss, distinto professor de química e bioquímica e membro do California NanoSystems Institute da UCLA, desenvolveu o método para produzir as nanofitas com Patrick Han e Taro Hitosugi, professores do Instituto Avançado de Pesquisa de Materiais da Universidade Tohoku em Sendai, Japão, do qual Weiss também é membro. O estudo foi publicado recentemente na revista. ACS Nano .

p "Para fazer dispositivos de grafeno, precisamos controlar suas estruturas geométricas e eletrônicas, "Weiss disse." Fazer bordas em zigue-zague faz as duas coisas simultaneamente, pois existem algumas propriedades especiais das nanofitas de grafeno com bordas em zigue-zague. Ter estes em mãos nos permitirá testar previsões teóricas sobre eles, como propriedades magnéticas. "

p Outros métodos ascendentes de fabricação de grafeno foram tentados, mas eles produziram feixes de fitas que precisam ser posteriormente isolados e posicionados para uso em dispositivos.

p "Estratégias anteriores em montagens moleculares ascendentes usaram substratos inertes, como ouro ou prata, para dar às moléculas muita liberdade para se difundir e reagir na superfície, - disse Han. - Mas isso também significa que a maneira como essas moléculas se agrupam é completamente determinada pelas forças intermoleculares e pela química molecular. Nosso método abre a possibilidade de auto-montagem de dispositivos de grafeno único em locais desejados, por causa do comprimento e do controle de direção. "