Grafeno, material do futuro
Autor: Ademir Duques | Publicado: 2013-07-18T17:58:00-03:00


&nbsp;Grafeno é uma estrutura de folha plana de um átomo de espessura, composta por átomos de carbono densamente empacotada numa rede cristalina, na forma de favo de mel por meio de ligações covalentes que seria formado a partir da sobreposição dos híbridos sp ² carbonos ligados.&nbsp;Prêmio Nobel de Física de 2010 foi concedido a Andre Geim e Konstantin Novoselov por suas descobertas revolucionárias sobre o grafeno, o material bidimensional.&nbsp;hibridação sp2 é a que melhor explica os ângulos de ligação de 120 °, a estrutura hexagonal.&nbsp;À medida que cada carbono tem quatro elétrons de valência no estado hibridado, três desses elétrons vão ficar em sp2 híbridos, formando o esqueleto da estrutura covalente simples e o elétrons extra é acomodado num tipo de orbital atômica p perpendicular ao plano dos híbridos.A sobreposição orbital é tal lado é o que iria conduzir à formação de orbitais do tipo π.&nbsp;Algumas destas combinações, entre outros, resultaria numa orbital molecular gigante deslocalizada entre todos os átomos de carbono que formam a camada de grafeno.&nbsp;O nome vem do GRAFITE + ENO.&nbsp;Na verdade, a estrutura de grafite pode ser considerado como uma pilha de um grande número de folhas sobrepostas grafeno.&nbsp;As ligações entre as diferentes camadas de grafeno empilhados, devido às forças e as interações entre os orbitais π de átomos de carbono de Van der Waals.&nbsp;estrutura de cristal de grafite nas quais as interações são observadas entre as diferentes camadas de anéis aromáticos fundidos.&nbsp;Em grafenos, o comprimento das ligações carbono-carbono é de cerca de 1,42 Â.É o componente estrutural básico de todos os outros elementos de grafite, incluindo grafite, nanotubos de carbono e fulerenos.&nbsp;. Essa estrutura também pode ser considerado como uma molécula extremamente grande aromático nas duas direções no espaço, ou seja, o caso limite seria uma família de moléculas de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos plana chamada grafeno.&nbsp;Entre as excelentes propriedades deste material são:&nbsp;alta condutividade térmica e elétrica.&nbsp;alta elasticidade e dureza.Resistência (200 vezes maior do que o aço) 5&nbsp;Grafeno pode reagir quimicamente com outras substâncias de modo a formar compostos com propriedades diferentes, o que confere a este material de grande potencial.&nbsp;Suporta a radiação ionizante.&nbsp;muito leve, como a fibra de carbono, mas mais flexível.&nbsp;Reduzido efeito Joule, a menos que o chumbo é aquecida elétrons,&nbsp;consome menos energia eléctrica para a mesma tarefa que o silício.&nbsp;Outras propriedades interessantes do ponto de vista A teoria é a seguinte:Os elétrons se movem com o grafeno se comportam como quase partículas sem massa.&nbsp;Os chamados férmions de Dirac.&nbsp;Tais férmions mover a uma velocidade constante, independentemente da sua energia (tal como com a luz), neste caso, cerca de 106 m / s.&nbsp;A importância dos grafenos, neste aspecto, é experimentalmente estudar este comportamento que tinha sido previsto teoricamente para mais de 50 anos.&nbsp;grafeno tem um efeito chamado de efeito Hall quântico, em que a condutividade perpendicular ao atual toma valores discretos, ou quantificada, permitindo que esta medida com uma precisão incrível.&nbsp;A quantização implica que a condutividade do grafeno nunca pode ser zero (seu valor mínimo depende da carga constante e eletrônica Planck).&nbsp;Devido às propriedades acima de elétrons de grafeno podem se mover livremente ao longo do filme e não ficar isolado em áreas em que eles não podem sair (efeito chamado de localização de Anderson, que é um problema para os sistemas bidimensionais com impurezas).&nbsp;está quase completamente transparente e tão denso que nem mesmo átomo de hélio, cujos átomos são o menor existente (não combinado no estado gasoso) pode passar.&nbsp;grafeno tem propriedades ideais para o uso como um componente em circuitos integrados.&nbsp;Grafeno tem uma mobilidade elevada transportador e um nível de ruído baixo, que lhe permite ser utilizado como canal de transistores de efeito de campo (FET).&nbsp;A dificuldade em utilizar o grafeno reside na produção do mesmo material no substrato adequado.&nbsp;Os investigadores estão à procura de métodos como a transferência de folhas de grafeno de grafite (esfoliação) ou o crescimento epitaxial (tal como a superfície grafitização térmica de carboneto de silício - SiC).&nbsp;Em dezembro de 2008, a IBM anunciou que tinha fabricado e caracterizado transistores que operam em freqüências 26GHz.12 em fevereiro de 2010, a mesma IBM anunciou que a velocidade desses novos transistores atingiu 100 GHz.13