p O arranjo inteligente de dois condutores elétricos em torno do nanotubo de carbono leva a uma transmissão de sinal eficiente entre o nanotubo de carbono e um condutor muito maior para ondas eletromagnéticas. Crédito:Universidade de Basel, Departamento de Física / Instituto Suíço de Nanociência
p Os físicos desenvolveram um método inovador que pode permitir o uso eficiente de nanocomponentes em circuitos eletrônicos. Para alcançar isto, eles desenvolveram um layout em que um nanocomponente é conectado a dois condutores elétricos, que desacoplam o sinal elétrico de uma maneira altamente eficiente. Os cientistas do Departamento de Física e do Instituto Suíço de Nanociência da Universidade de Basel publicaram seus resultados na revista científica
Nature Communications junto com seus colegas da ETH Zurique. p Os componentes eletrônicos estão se tornando cada vez menores. Componentes medindo apenas alguns nanômetros - o tamanho de cerca de dez átomos - já estão sendo produzidos em laboratórios de pesquisa. Graças à miniaturização, numerosos componentes eletrônicos podem ser colocados em espaços restritos, que irá impulsionar o desempenho da eletrônica ainda mais no futuro.
p Equipes de cientistas de todo o mundo estão investigando como produzir esses nanocomponentes com o auxílio de nanotubos de carbono. Esses tubos têm propriedades únicas - eles oferecem excelente condução de calor, pode suportar fortes correntes, e são adequados para uso como condutores ou semicondutores. Contudo, a transmissão do sinal entre um nanotubo de carbono e um condutor elétrico significativamente maior permanece problemática, pois grandes porções do sinal elétrico são perdidas devido à reflexão de parte do sinal.
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Anti-reflexo aumenta a eficiência
p Um problema semelhante ocorre com fontes de luz dentro de um objeto de vidro. Uma grande quantidade de luz é refletida pelas paredes, o que significa que apenas uma pequena proporção atinge o exterior. Isso pode ser combatido com o uso de um revestimento anti-reflexo nas paredes.
p Liderado pelo Professor Christian Schönenberger, cientistas em Basel estão agora adotando uma abordagem semelhante à nanoeletrônica. Eles desenvolveram um dispositivo anti-reflexo para sinais elétricos para reduzir a reflexão que ocorre durante a transmissão de nanocomponentes para circuitos maiores. Para fazer isso, eles criaram uma formação especial de condutores elétricos de um certo comprimento, que são acoplados a um nanotubo de carbono. Os pesquisadores foram, portanto, capazes de desacoplar com eficiência um sinal de alta frequência do nanocomponente.
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Diferenças na impedância causam o problema
p O acoplamento de nanoestruturas com condutores significativamente maiores provou ser difícil porque eles têm impedâncias muito diferentes. Quanto maior for a diferença de impedância entre duas estruturas condutoras, maior será a perda durante a transmissão. A diferença entre nanocomponentes e condutores macroscópicos é tão grande que nenhum sinal será transmitido a menos que sejam tomadas medidas defensivas. O dispositivo anti-reflexo minimiza esse efeito e ajusta as impedâncias, levando a um acoplamento eficiente. Isso aproxima os cientistas significativamente de seu objetivo de usar nanocomponentes para transmitir sinais em peças eletrônicas.