Uma historia de sorte e sagacidade Colunista conta como foi descoberto o grafeno, material que promete revolucionar a nanoeletronica.Das valvulas a vacuo do inicio do seculo 20 aos chips atuais, a tecnologia passou dos circuitos eletronicos nos quais praticamente todos os componentes estavam ao alcance da vista para os circuitos integrados, com milhares de transistores, em escala micrometrica e inacessiveis a olho nu. A comunidade cientifica esta convencida de que essa tecnologia, baseada no silicio, esta se esgotando em termos da capacidade de miniaturizacao. O passo seguinte sera a passagem para a nanoeletronica, em que componentes sao construidos em escala nanometrica, mil vezes menores do que os componentes atuais. Das valvulas usadas em radios aos chips comuns em computadores e outros dispositivos, os circuitos eletronicos passaram por uma grande miniaturizacao nas ultimas decadas. O proximo passo sera provavelmente a era do grafeno (fotos: Wikimedia Commons).Tudo indica que, nessa passagem de escala, quem vai dominar a tecnologia e o carbono, um elemento tao abundante na natureza quanto diverso em termos de propriedades fisicas. Sua forma mais comum e o grafite, mas ele tambem aparece como diamante e ate mesmo como material amorfo. Com a descoberta de novas formas de carbono em especial o fulereno em 1985 e os nanotubos em 1991 , o interesse pelas suas aplicacoes tecnologicas cresceu enormemente. O grafite, material de que vamos tratar aqui, e formado pelo empilhamento de planos atomicos, nos quais os atomos sao arranjados em uma estrutura hexagonal similar a de um favo de mel. Desde 1987, esse plano atomico e denominado grafeno. Esse material tinha tudo para nao chamar muito a atencao, mas agora se candidata a vedete da nanoeletronica. Veio para desafiar o silicio, destronar os nanotubos e violar teorias consagradas ha mais de setenta anos. Considere o grafeno como se fosse uma folha de papel. Podemos imaginar que essa folha pode ser manipulada para formar uma bola (fulereno) ou um canudo (nanotubo). Se muitas dessas folhas forem empilhadas, teremos o grafite tridimensional. E por isso que os descobridores do grafeno acham-no o maximo. Eles o consideram o elemento basico da familia do grafite. O problema e que ele e bidimensional, e em 1933, uma teoria elaborada por Lev Davidovic Landau (1908-1968), Nobel de Fisica de 1962, preconizara a inexistencia de materiais em duas dimensoes. Embora a ideia fosse util nos estudos teoricos, esse tipo de material seria termodinamicamente instavel. Um processo facilmente imaginado para a obtencao do grafeno seria a clivagem do grafite por intermedio de procedimentos quimicos como a introducao de compostos nos espacos entre os planos atomicos. No entanto, os resultados obtidos com diferentes procedimentos nas ultimas decadas foram insatisfatorios. O grafite, cuja estrutura em escala atomica e representada no detalhe no canto inferior esquerdo, e formado pelo empilhamento de planos nos quais os atomos sao arranjados em uma estrutura hexagonal similar a favos de mel (imagens: Wikimedia Commons). O pulo do gato e o golpe de sorte Sem qualquer preocupacao com esse tipo de problema, Andre Geim e seus colaboradores no Departamento de Fisica da Universidade de Manchester (Inglaterra) divertiam-se