A inovação em folhas finas condutoras de eletricidade abre caminho para dispositivos eletrônicos menores
p Crédito:Queen’s University Belfast
p Pesquisadores da Queen's University em Belfast descobriram uma nova maneira de criar folhas condutoras de eletricidade extremamente finas, que poderia revolucionar os minúsculos dispositivos eletrônicos que controlam tudo, desde smartphones até bancos e tecnologia médica. p Por meio da nanotecnologia, físicos Dr Raymond McQuaid, Dr. Amit Kumar e Professor Marty Gregg da Escola de Matemática e Física da Queen's University, criaram folhas 2-D exclusivas, chamadas de paredes de domínio, que existem dentro de materiais cristalinos.
p As folhas são quase tão finas quanto o grafeno de material maravilhoso, em apenas algumas camadas atômicas. Contudo, eles podem fazer algo que o grafeno não pode - eles podem aparecer, desaparecer ou mover-se dentro do cristal, sem alterar permanentemente o próprio cristal.
p Isso significa que, no futuro, dispositivos eletrônicos ainda menores poderiam ser criados, já que os circuitos eletrônicos podem se reconfigurar constantemente para realizar uma série de tarefas, em vez de ter apenas uma função única.
p O professor Marty Gregg explica:"Quase todos os aspectos da vida moderna, como a comunicação, cuidados de saúde, finanças e entretenimento dependem de dispositivos microeletrônicos. A demanda por mais poderosos, tecnologia menor continua crescendo, o que significa que os menores dispositivos agora são compostos de apenas alguns átomos - uma pequena fração da largura do cabelo humano. "
p Crédito:Queen’s University Belfast
p "Como as coisas estão atualmente, será impossível tornar esses dispositivos menores - simplesmente ficaremos sem espaço. Este é um grande problema para a indústria de computação e novos, radical, tecnologias disruptivas são necessárias. Uma solução é tornar os circuitos eletrônicos mais "flexíveis" para que possam existir em um momento para uma finalidade, mas pode ser completamente reconfigurado no momento seguinte para outro propósito. "
p As descobertas da equipe, que foram publicados em
Nature Communications , pavimentar o caminho para uma forma completamente nova de processamento de dados.
p O professor Gregg diz:"Nossa pesquisa sugere a possibilidade de fazer um" esboço "de conexões elétricas em nanoescala, onde padrões de fios condutores de eletricidade podem ser desenhados e, em seguida, apagados novamente com a freqüência necessária.
p "Desta maneira, circuitos eletrônicos completos poderiam ser criados e reconfigurados dinamicamente quando necessário para desempenhar uma função diferente, derrubando o paradigma de que os circuitos eletrônicos precisam ser componentes fixos de hardware, normalmente projetado com um propósito específico em mente. "
p Crédito:Queen’s University Belfast
p Existem dois obstáculos principais a serem superados ao criar essas folhas 2-D, longas paredes retas precisam ser criadas. Eles precisam conduzir eletricidade de maneira eficaz e imitar o comportamento de fios metálicos reais. Também é essencial poder escolher exatamente onde e quando as paredes do domínio aparecem e reposicioná-las ou excluí-las.
p Por meio da pesquisa, os pesquisadores da Rainha descobriram algumas soluções para os obstáculos. Sua pesquisa prova que folhas de longa condução podem ser criadas comprimindo o cristal precisamente no local em que são necessárias, usando uma abordagem semelhante à acupuntura direcionada com uma agulha afiada. As folhas podem então ser movidas dentro do cristal usando campos elétricos aplicados para posicioná-las.
p Dr. Raymond McQuaid, um professor nomeado recentemente na Escola de Matemática e Física da Queen's University, acrescentou:"Nossa equipe demonstrou pela primeira vez que os cristais de boracita de cobre-cloro podem ter paredes condutoras retas com centenas de mícrons de comprimento e, no entanto, apenas nanômetros de espessura. quando uma agulha é pressionada na superfície do cristal, um padrão semelhante a um quebra-cabeça de variantes estruturais, chamados de "domínios", se desenvolve em torno do ponto de contato. As diferentes peças do padrão se encaixam de uma maneira única, resultando em paredes condutoras ao longo de certos limites onde se encontram.
p "Também mostramos que essas paredes podem ser movidas usando campos elétricos aplicados, portanto, sugerindo compatibilidade com dispositivos operados por tensão mais convencionais. Tomados em conjunto, esses dois resultados são um sinal promissor para o uso potencial de paredes condutoras em nanoeletrônica reconfigurável. "