p Os pesquisadores desenvolveram o nanofio metálico mais fino do mundo, que poderia ser usado para miniaturizar muitos dos componentes eletrônicos que usamos todos os dias. p Os pesquisadores, das Universidades de Cambridge e Warwick, desenvolveram um fio feito de uma única cadeia de átomos de telúrio, tornando-o um verdadeiro material unidimensional. Esses fios unidimensionais são produzidos dentro de nanotubos de carbono extremamente finos (CNTs) - cilindros ocos feitos de átomos de carbono. Os 'nanofios extremos' acabados têm menos de um bilionésimo de metro de diâmetro - 10, 000 vezes mais fino que um cabelo humano.

p Uma única sequência de átomos é tão pequena quanto os materiais baseados em elementos da tabela periódica podem ser, tornando-os potencialmente úteis para semicondutores e outras aplicações eletrônicas. Contudo, essas strings podem ser instáveis, como seus átomos estão constantemente vibrando e, na ausência de uma restrição física, eles podem acabar se transformando em alguma outra estrutura ou se desintegrando inteiramente.

p De acordo com os pesquisadores de Cambridge, encapsular os nanofios não é apenas um método útil de fazer materiais unidimensionais (1D) estáveis, pode ser necessário evitar que se desintegrem. Os pesquisadores também mostraram que é possível alterar a forma e o comportamento eletrônico dos nanofios variando os diâmetros dos tubos que os encapsulam. Seus resultados são relatados no jornal ACS Nano .

p Para tornar a eletrônica mais rápida e poderosa, mais transistores precisam ser compactados em chips semicondutores. Nos últimos 50 anos, o número de transistores em um único chip dobra a cada dois anos - isso é conhecido como lei de Moore. Contudo, estamos chegando perto do limite de quão pequeno um transistor pode ser antes que os efeitos quânticos associados a átomos e elétrons individuais comecem a interferir em seu funcionamento normal. Os pesquisadores estão investigando várias maneiras de acompanhar a lei de Moore, e, por sua vez, mantendo o nosso desejo por mais rápido, eletrônicos mais baratos e mais potentes. Os materiais unidimensionais podem ser uma das soluções para o desafio da miniaturização.

p Os pesquisadores de Cambridge primeiro usaram simulações de computador para prever os tipos de estruturas geométricas que se formariam se átomos de telúrio fossem injetados em nanotubos, e descobri que fios 1D poderiam existir em tal cenário.

p Mais tarde, testes baseados em laboratório, usando as técnicas mais avançadas para a síntese e visualização de resolução atômica de tais materiais extremos, foram realizados pelos pesquisadores de Warwick para confirmar as previsões teóricas. Não apenas os pesquisadores foram capazes de 'construir' fios 1D estáveis ​​com sucesso, mas eles descobriram que mudar o diâmetro dos nanotubos leva a mudanças nas propriedades do telúrio.

p O telúrio normalmente se comporta como um semicondutor, mas quando injetado em nanotubos de carbono e confinado a uma dimensão, ele começa a se comportar como um metal. Adicionalmente, enquanto o confinamento fornecido pelos CNTs pode induzir mudanças drásticas na forma como o telúrio se comporta, os próprios nanotubos não interagem de nenhuma outra forma com os nanofios de telúrio.

p "Ao trabalhar com materiais em escalas muito pequenas como esta, o material de interesse normalmente precisa ser depositado sobre uma superfície, mas o problema é que essas superfícies são normalmente muito reativas, "disse Paulo Medeiros, do Laboratório Cavendish de Cambridge, e o primeiro autor do artigo. "Mas os nanotubos de carbono são quimicamente bastante inertes, então, eles ajudam a resolver um dos problemas ao tentar criar materiais verdadeiramente unidimensionais.

p "Contudo, estamos apenas começando a entender a física e a química desses sistemas - ainda há muita física básica a ser descoberta. "