O grafeno inaugura uma nova onda de eletrônicos super-rápidos

Um dos usos propostos para o grafeno é a construção de transistores super-rápidos. Isso se deve à sua capacidade de conduzir elétrons quase à velocidade da luz. Além disso, o grafeno é flexível e resistente, o que o torna ideal para uma variedade de processos de fabricação. O único impedimento para isso é que o grafeno é tão eficiente eletronicamente que se considera que ele não tem band-gap. Um band-gap é uma faixa de energia na qual não pode existir nenhum estado de elétrons e, portanto, não há condutividade.

O grafeno, uma folha de átomos de carbono com espessura de uma única molécula e propriedades surpreendentes, foi apresentado como um material potencialmente revolucionário para circuitos integrados, transistores, baterias, células solares e muito mais. Os semicondutores têm intervalos de banda pequenos, mas não nulos, o que lhes permite alternar entre estados muito rapidamente. A tentativa de criar artificialmente lacunas de banda em um grafeno de duas camadas para modular a corrente se mostrou ineficaz por mais de um motivo. O principal motivo é que, ao sobrepor folhas únicas de grafeno para criar as bicamadas necessárias para a eletrônica, surgem pequenos desalinhamentos que resultam em uma minúscula torção no produto final, o que tem enormes implicações nas propriedades elétricas.

Estudos espectrográficos mostram que as torções do grafeno geram férmions de Dirac sem massa - elétrons que se comportam como fótons. Isso significa que elas não estão sujeitas aos intervalos de banda projetados que os pesquisadores vêm tentando aperfeiçoar em um grafeno de duas camadas. É improvável que o grafeno entre em circuitos integrados de alto desempenho nos próximos anos devido a essa ausência. Entretanto, muitas outras aplicações eletrônicas de grafeno menos rigorosas estão sendo desenvolvidas com o uso do material disponível.

• Tela sensível ao toque com melhor resistência do que os materiais de referência.
• Papel eletrônico com alta transmitância de grafeno monocamada
• OLED dobrável (flexível). O grafeno de alta qualidade eletrônica tem uma capacidade de dobragem inferior a 5 mm.
• Transistor de alta frequência.
• Transistor lógico impulsionado por alta mobilidade.
• Fotodetectores.

Os chips de computador atuais ficam em um wafer de silício, mas o computador do futuro poderá usar uma fabricação de nanotubos de grafeno. Esses são considerados o futuro da fabricação de transistores porque essas estruturas têm excelentes propriedades. No futuro, os pesquisadores de grafeno precisam melhorar a qualidade do grafeno sintético e estudar suas propriedades em condições relevantes para a tecnologia.