O material mais fino do Mundo: um átomo de espessura!

[karla emanuella]

* Cientistas descobrem propriedades promissoras para os
microprocessadores em um material baseado em carbono *

Pesquisadores da Universidade de Colúmbia, nos Estados Unidos,
confirmaram que o grafeno - uma folha de carbono com apenas um átomo
de espessura - é o material mais forte que o homem já conseguiu medir.

* Material mais forte do mundo *

"Nossa pesquisa coloca o grafeno como o material mais forte já medido,
cerca de 200 vezes mais forte do que o aço estrutural," diz o
pesquisador James Hone. "Seria necessário um elefante, equilibrado
sobre a ponta de um lápis, para quebrar uma folha de grafeno [...]"
O grafeno consiste em uma estrutura hexagonal de átomos de carbono,
similar à dos favos de mel de uma colméia, mas com apenas um átomo de
espessura. Como um material bidimensional, todos os seus átomos estão
expostos na superfície. Quando uma folha de grafeno é enrolada, nascem
os nanotubos de carbono. Mas desde 2006 já se sabia que o grafeno
tinha propriedades ainda mais interessantes do que os nanotubos (veja
Grafenos dão passo à frente dos nanotubos).

* Medição prática *

Até agora as propriedades do grafeno, como resistência, elasticidade e
ponto de ruptura, eram baseados em teorias e modelagens em computador.
Isso porque é muito difícil fabricar folhas de grafeno, por menores
que sejam, totalmente livres de defeitos, para que suas propriedades
possam ser verificadas sem nenhuma interferência.
"Nossa equipe contornou a questão do tamanho criando amostras pequenas
o suficiente para serem livres de defeitos," diz o professor Jeffrey
Kysar. Eles "cataram" suas folhas de grafeno em amostras microscópicas
de grafite, colocando-as sobre furos circulares feitos em uma base de
silício. O grafeno adere ao silício devido à atração entre seus
átomos. O resultado é um furo microscópico tapado por uma membrana
pura de grafeno.

* Aplicações eletrônicas e estruturais *

Os cientistas testaram a resistência dessa membrana forçando para
baixo o seu centro com a ajuda da ponta de diamante de um microscópio
de força atômica. A pureza de cada membrana, medindo cerca de um
micrômetro de diâmetro, permitiu que fossem testados a elasticidade e
o ponto de ruptura. Os cientistas coletaram dados de 67 testes, feitos
em 23 amostras de grafeno.
Ainda não existe tecnologia para fabricar grandes folhas de grafeno
livres de defeitos, que possam ser utilizadas em aplicações
estruturais. Mas folhas de dimensões microscópicas já foram utilizadas
para fabricar o menor transístor do mundo e um transístor inovador, 50
vezes mais rápido do que os atuais.
A medição agora realizada é também essencial para que os pesquisadores
saibam quais são os limites que eles poderão alcançar quando
desenvolverem os materiais do futuro.