Grafeno que rendeu Nobel ganha nova técnica de fabricação
Autor: Agliberto Melo Bastos | Publicado: 2010-10-11T21:46:00-03:00

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/10/2010
Apenas dois dias depois de ter rendido o Prêmio Nobel de Física de 2010 aos seus criadores, o grafeno voltou a ser notícia.Desta vez, um grupo de pesquisadores do Instituto de Tecnologia da  Geórgia, nos Estados Unidos, desenvolveu uma nova técnica para fabricar  dispositivos eletrônicos inteiramente de grafeno.
Fabricação do grafenoEmbora o grafeno seja um material extremamente promissor, fabricar  folhas de carbono com apenas um átomo de espessura impõe desafios  tecnológicos nada desprezíveis.A nova técnica usa moldes - na verdade uma espécie de estêncil - para  que as folhas de grafeno cresçam já no formato do componente que se  deseja fabricar.Os modelos orientam o crescimento das estruturas de grafeno,  permitindo a formação de nanofitas de larguras específicas, sem a  utilização de feixes de elétrons ou outras técnicas destrutivas de  corte.As nanofitas de grafeno fabricadas a partir desses modelos têm bordas  lisas, que evitam problemas de espalhamento de elétrons, o que até  agora representava um entrave para o uso do grafeno em aplicações  eletrônicas - ou pelo menos, um entrave à utilização de todo o seu  potencial."Qualquer coisa que possa ser feita para fabricar pequenas estruturas  sem ter que cortá-las vai ser útil para o desenvolvimento da eletrônica  à base de grafeno porque, se as bordas forem muito ásperas, os elétrons  que estão passando por elas dispersam-se e reduzem o impacto das  propriedades do grafeno," explicou o Dr. Walt de Heer, coordenador da  pesquisa.
Transistores de grafenoPara demonstrar a nova técnica, os pesquisadores utilizaram-na para  fabricar uma matriz de 10.000 transistores de grafeno em um chip de 0,24  centímetro quadrado - que eles acreditam ser a maior densidade de  componentes eletrônicos de grafeno já alcançada.Nas fitas de grafeno, graças às suas dimensões em escala nanométrica,  o confinamento quântico faz o material se comportar como um  semicondutor, tornando-o adequado para a criação de dispositivos  eletrônicos.Mas, quando as fitas têm largura a partir de 1 micrômetro, o grafeno funciona como um condutor - como um condutor excepcional.Esta é uma das grandes vantagens da eletrônica do grafeno, uma vez  que as várias partes do dispositivo são feitas do mesmo material,  eliminando a necessidade de junções entre materiais diferentes, que  sempre geram resistência elétrica, com perda de eficiência do componente  e dissipação de calor.Usando moldes de diferentes profundidades, a nova técnica permite que  tanto as nanofitas quanto as microfitas de grafeno sejam crescidas  simultaneamente, o que abre o caminho para que o processo seja ampliado  para produção em maior escala.De Heer e sua equipe estão agora trabalhando para criar estruturas  menores e para integrar os componentes de grafeno com componentes  tradicionais de silício. Os pesquisadores também estão trabalhando para  melhorar a eficiência dos transistores de efeito de campo de grafeno.Apesar de entusiasmantes, o desenvolvimento de circuitos eletrônicos de grafeno encontra-se na sua infância - o grafeno "nasceu" em 2004  - e estima-se ser necessário ainda um período de cinco a dez anos para  que as primeiras aplicações práticas saiam dos laboratórios em direção  às fábricas.Bibliografia:

Scalable templated growth of graphene nanoribbons on SiC
M. Sprinkle, M. Ruan, Y. Hu, J. Hankinson, M. Rubio-Roy, B. Zhang, X. Wu, C. Berger, W. A. de Heer
Nature Nanotechnology
3 October 2010
Vol.: 5, Pages: 727-731
DOI: 10.1038/nnano.2010.192