p Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Oxford, A Delft University e a IBM Zurich demonstraram que o grafeno pode ser usado para construir sensores de temperatura sensíveis e com alimentação própria. As descobertas abrem caminho para o projeto de termopares altamente sensíveis, que poderiam ser integrados em nanodispositivos e até mesmo em células vivas. p Sensores de temperatura no chip que são escalonáveis, confiáveis ​​e instaláveis ​​em nanodispositivos são essenciais para o futuro gerenciamento térmico em CPUs. Ao determinar o aquecimento local em certos segmentos de uma CPU por meio da distribuição de monitores de temperatura ao longo de pontos críticos, feedback pode ser fornecido a um sistema de controle. Em resposta, o gerenciamento térmico pode permitir a redistribuição da carga térmica por meio de resfriamento local ou distribuição de carga, por exemplo, entre diferentes núcleos de computação, evitando pontos quentes e permitindo uma vida útil mais longa do dispositivo, além de economizar energia. Esses sensores de temperatura devem ter uma pequena pegada, alta precisão, consumir uma quantidade mínima de energia e ser compatível com as técnicas de nanofabricação estabelecidas.

p Termometria no chip

p Os termopares são candidatos ideais para termometria de baixo custo, pois são autoalimentados e relativamente fáceis de fabricar. Eles tendem a ter pequenas variações na sensibilidade porque seu sinal origina-se de propriedades intrínsecas do material. Tipicamente, termopares são uma combinação de dois materiais com diferentes coeficientes de Seebeck unidos na extremidade de detecção, permitindo a medição de um acúmulo de termovoltagem entre um sensor e uma referência que é proporcional a uma diferença de temperatura. A fim de alcançar a termometria no chip com termopares convencionais, normalmente, são necessárias duas execuções de fabricação separadas. Contudo, termopares que podem ser facilmente integrados na integração da escala de wafer atual já despertaram o interesse, com múltiplos esforços para fabricar termopares de metal único relatados anteriormente. Ainda, esses termopares têm uma pequena sensibilidade (da ordem de 1 μV / K), tendem a ter uma grande pegada e uma espessura relativamente grande da ordem de 100 nanômetros.

p Grafeno

p Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Oxford, A Delft University e a IBM Zurich demonstraram agora que o grafeno pode ser usado para construir materiais sensíveis, sensores de temperatura de material único e com alimentação própria. Eles padronizaram o grafeno, uma folha de átomos de carbono com a espessura de um átomo, em forma de U, com uma perna larga e uma perna estreita juntando-se na extremidade do sensor. Ajustando cuidadosamente a geometria das pernas de grafeno e explorando o efeito do espalhamento de elétrons nas bordas do dispositivo de grafeno, a equipe atingiu uma sensibilidade máxima de ΔS≈39 μV / K.

p Os resultados podem abrir caminho para o projeto de termopares altamente sensíveis com a possibilidade de integração em estruturas de van der Waals e futuros circuitos de grafeno. Além disso, devido à natureza bioinerte do grafeno e sua estabilidade em uma variedade de circunstâncias, esses termopares também podem ser usados ​​como sensores de temperatura em ambientes agressivos ou sensíveis, como células e outros sistemas vivos.