p GSM, UMTS, LTE, Wi-fi, Bluetooth - para citar apenas alguns dos padrões sem fio que se tornaram uma parte natural da comunicação móvel hoje. Para todos esses padrões sem fio, o processamento do sinal não poderia ser feito sem a filtragem das frequências. Ressonadores piezoelétricos microacústicos são a tecnologia dominante no mercado para essa finalidade. A teoria prevê excelentes características de oscilação para esses ressonadores, se o eletrodo usado para a excitação da oscilação ficar muito leve. E o eletrodo mais leve concebível é o grafeno eletricamente condutor. p "Os eletrodos de metal, comumente usado hoje, amortecem a oscilação dos ressonadores através de sua massa - semelhante à capa de feltro de uma corda de piano - e, portanto, reduzem a precisão da separação do sinal em filtros passa-banda. Embora os eletrodos de metal não possam ser arbitrariamente afinados para reduzir sua massa e, portanto, seu amortecimento, o grafeno ainda permanece condutor, mesmo como um eletrodo atomicamente fino. ", explica o Dr. René Hoffmann, chefe de pesquisa de grafeno na Fraunhofer IAF. Com esses eletrodos de grafeno finos, os fatores de qualidade mecânica aproximam-se do ideal teórico. Se as características de oscilação dos ressonadores piezoelétricos puderem ser melhoradas com sucesso e se forem alcançados fatores de acoplamento mais elevados, a precisão da separação do sinal e a eficiência energética dos filtros aumentarão. Aqui, o desafio em mãos é conectar os eletrodos de grafeno quase sem massa com os componentes de comunicação móvel usados ​​atualmente com base em nitreto de alumínio piezoelétrico.

p Tecnologias de deposição de grafeno compatíveis com a indústria

p Como um dos sócios do Graphene Flagship, a maior iniciativa de financiamento da história da União Europeia, A Fraunhofer IAF está trabalhando no desenvolvimento de uma tecnologia eficiente para deposição e transferência de grafeno em nitreto de alumínio. Por mais surpreendente que seja ser capaz de fabricar e processar o grafeno como um material atomicamente fino - é tão difícil fazer isso em escala industrial. Muitas das possíveis aplicações do grafeno ainda não tiveram sucesso, pois a produção do material ainda é muito complexa. Portanto, o desenvolvimento de tecnologias econômicas de fabricação e processamento é essencial para o uso das excelentes propriedades teóricas do grafeno na prática.

p Uma abordagem promissora para a realização da deposição de grafeno em tamanhos de substrato típicos para a indústria de semicondutores pode ser encontrada na deposição de vapor químico. Aqui, uma superfície de catalisador como o cobre é aquecida a quase 1000 ° C até que o gás contendo carbono seja quebrado na superfície quente e reorganizado em grafeno. No futuro, este método deve ser desenvolvido em uma tecnologia compatível para aplicações da indústria, para integrar diretamente o grafeno aos filtros passa-banda existentes à base de nireto de alumínio.

p Sobre o carro-chefe do grafeno

p Além do Fraunhofer IAF, dois outros Institutos Fraunhofer estão a bordo do Graphene Flagship, que inclui 142 organizações de 23 países:o Instituto Fraunhofer para Sistemas e Pesquisa de Inovação ISI, bem como o Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química ICT. Os pesquisadores da Fraunhofer ICT estão trabalhando em um outro método de produção de grafeno em larga escala e de baixo custo - na forma de flocos de grafeno. Os especialistas em grafeno do Fraunhofer ISI, por outro lado, desenvolver roteiros estratégicos de tecnologia e aplicação para todos os parceiros do consórcio e para toda a comunidade do grafeno. Os roteiros servem para a avaliação aprimorada de unidades de driver de grafeno importantes para o desenvolvimento contínuo do grafeno, bem como campos de aplicação no futuro. Adicionalmente, Dr. Thomas Reiß, chefe do Centro de Competência de Novas Tecnologias da Fraunhofer ISI, foi eleito membro da Diretoria Executiva da Flagship Graphene.

p Para tornar o grafeno acessível ao mercado europeu, a União Europeia está promovendo universidades, instituições de pesquisa e empresas com um orçamento global de financiamento de um bilhão de euros. (graphene-flagship.eu/ "target =" _ blank "> graphene-flagship.eu/)