p Ao utilizar ondas terahertz na eletrônica, o tráfego de dados no futuro pode obter um grande impulso. Até aqui, a frequência terahertz (THz) não foi aplicada de maneira ideal à transmissão de dados, mas usando grafeno, pesquisadores da Chalmers University of Technology chegaram um passo mais perto de uma possível mudança de paradigma para a indústria eletrônica. p Mais de 60 jovens pesquisadores de todo o mundo aprenderão mais sobre este e outros tópicos ao se reunirem fora de Gotemburgo, Suécia, para participar do estudo de grafeno da escola de verão desta semana, organizado pela Graphene Flagship.

p É a maior iniciativa de investigação de sempre da UE, o carro-chefe do grafeno, coordenado por Chalmers, quem organiza a escola esta semana, 25-30 de junho de 2017. Este ano é realizado na Suécia com foco em aplicações eletrônicas do material bidimensional com o elétrico extraordinário, óptico, propriedades mecânicas e térmicas que o tornam uma escolha mais eficiente do que o silício em aplicações eletrônicas. Andrei Vorobiev é um pesquisador do Departamento de Micro Tecnologia e Nanociência da Chalmers, bem como um dos muitos especialistas líderes dando palestras na Graphene Study, e ele explica por que o grafeno é adequado para o desenvolvimento de dispositivos que operam na faixa THz:

p "Uma das características especiais do grafeno é que os elétrons se movem muito mais rápido do que na maioria dos semicondutores usados ​​hoje. Graças a isso, podemos acessar as altas frequências (100-1000 vezes mais altas do que gigahertz) que constituem a faixa de terahertz. A comunicação de dados então tem o potencial de se tornar até dez vezes mais rápido e pode transmitir quantidades muito maiores de dados do que é atualmente possível ", diz Andrei Vorobiev, pesquisador sênior da Chalmers University of Technology.

p Os pesquisadores da Chalmers são os primeiros a mostrar que dispositivos transistores baseados em grafeno podem receber e converter ondas terahertz, um comprimento de onda localizado entre as microondas e a luz infravermelha, e os resultados foram publicados na revista Transações IEEE em teoria e técnicas de microondas . Um exemplo desses dispositivos é um misturador resistivo sub-harmônico de 200 GHz baseado em um transistor de grafeno CVD integrado em silício que pode ser usado em links de comunicação sem fio de alta velocidade.

p Outro exemplo, aproveitando a combinação única de flexibilidade e alta velocidade da portadora do grafeno, é um detector de energia baseado em um transistor de grafeno integrado em substratos de polímero flexível. Aplicações interessantes para tal detector de energia incluem sensores THz vestíveis para saúde e conjuntos de detectores THz flexíveis para imagens interferométricas de alta resolução a serem usadas em imagens biomédicas e de segurança, controle remoto do processo, inspeção de materiais e perfis e inspeção de embalagens.

p "A análise mostra que os conjuntos de detectores de imagens flexíveis são uma área onde as aplicações THz de grafeno têm um potencial de impacto muito alto. Um exemplo de onde isso poderia ser usado é na varredura de segurança em aeroportos. Porque o scanner terahertz baseado em grafeno é dobrável. obterá uma resolução muito melhor e poderá recuperar mais informações do que se a superfície do scanner fosse plana, "diz Vorobiev.

p Mas apesar do progresso, ainda há muito trabalho a ser feito antes que os produtos eletrônicos finais cheguem ao mercado. Andrei Vorobiev e seus colegas agora estão trabalhando para substituir a base de silício na qual o grafeno é montado, que limita o desempenho do grafeno, com outros materiais bidimensionais que, pelo contrário, pode aumentar ainda mais o efeito. E Vorobiev espera poder inspirar os alunos participantes do Estudo do Grafeno a alcançar novos avanços científicos.

p "Nos últimos cinquenta anos, todo o desenvolvimento eletrônico seguiu a lei de Moore, que diz que a cada ano mais e mais funções serão aplicadas em superfícies cada vez menores. Agora parece que atingimos o limite físico de quão pequenos os circuitos eletrônicos podem se tornar e precisamos encontrar outro princípio para o desenvolvimento. Novos materiais podem ser uma solução e as pesquisas com grafeno estão apresentando resultados positivos. Trabalhar com pesquisas relacionadas ao grafeno é abrir novos caminhos que envolvem muitos desafios difíceis, mas, eventualmente, nosso trabalho pode revolucionar o futuro da comunicação e é isso que o torna tão emocionante, "diz Andrei Vorobiev, pesquisador sênior da Chalmers University of Technology.