MICROFOTOGRAFIA DA ESTRUTURA DO GRAFENO - Argonne National Laboratory
Cientistas que descobriram o grafeno vencem Nobel de Física
05 de outubro de 2010 • 10h33
05 de outubro de 2010 • 10h33
ESTOCOLMO, 5 Out 2010 (AFP) -O Prêmio Nobel de Física de 2010 foi atribuído nesta terça-feira a dois cientistas de origem russa, o holandês Andre Geim e o russo-britânico Konstantin Novoselov, que com um pedaço de fita adesiva e um lápis comum e corrente descobriram o grafeno, uma forma revolucionária do grafite, que promete transformar a eletrônica.
A partir de um elemento tão comum como o grafite, encontrado nos lápis, Geim e Novoselov isolaram o grafeno, um novo material que "supera consideravelmente em rapidez os transistores clássicos de silício, o que permitirá fabricar computadores mais eficazes", explica o Comitê Nobel da Academia de Ciências da Suécia.
"Como é praticamente transparente e bom condutor, o grafeno é compatível para produzir telas táteis (touch screens), painéis luminosos e talvez também captores de energia solar", destaca o comunicado.
O grafeno é uma forma de carbono, que é o melhor condutor de calor conhecido até o momento.
Novoselov, 36 anos, e Geim, 51, nasceram na então União Soviética e são professores na Universidade de Manchester, Grã-Bretanha. O primeiro tem passaporte britânico e o segundo cidadania holandesa.
Sob o impacto da notícia, Novoselov, um dos mais jovens vencedores da história do Nobel, ainda não comentou a notícia.
Geim declarou a um canal de televisão sueca que a notícia do prêmio não vai alterar seu dia a dia.
"Vou para o trabalho. Meus planos não mudaram", declarou o físico.
Em um artigo publicado em 2004, Geim e Novoselov anunciaram a descoberta de um novo material bidimensional, reduzido à espessura de um átomo, composto por uma lâmina única de grafite com uma estrutura de colmeia.
Ao contrário de outros materiais bidimensionais conhecidos até o momento, o grafeno apresenta propriedades físicas que o tornam muito resistente, embora flexível, e um excelente condutor.
Um dos aspectos mais destacados da descoberta é a simplicidade e empirismo.
Com uma fita adesiva normal, conseguiram obter uma pequena lâmina de carbono com a espessura de um átomo", destacou o comitê.
Muitos cientistas consideram que o grafeno terá um grande papel fundamental na eletrônica.
"Combinado com plásticos, o grafeno pode transformá-los em condutores de eletricidade e, ao mesmo tempo, torná-los mais resistentes ao calor e mais robustos mecanicamente", completa o comunicado da Academia.
Geim e Novoselov são os cientistas de número 187 e 188 a receber o Prêmio Nobel de Física desde sua criação.
Etapa revolucionária na miniaturização eletrônica, o grafeno pode ser utilizado também por suas propriedades mecânicas, já que, apesar da espessura extremamente fina, é muito resistente, 200 vezes mais que o aço.
O principal obstáculo para a utilização industrial do grafeno é o altíssimo custo de produção.
A Universidade de Manchester parabenizou seus acadêmicos pela premiação. O grafeno foi descoberto no centro de ensino em 2004.
"É uma notícia fantástica. Estamos muito felizes de que o trabalho de Andre e Konstantin sobre o grafeno tenha sido reconhecido no mais alto nível pelo Comitê do Prêmio Nobel 2010", declarou a reitora da Universidade de Manchester, Nancy Rothwell.
"Este é um magnífico exemplo de uma descoberta fundamental baseada na curiosidade científica, com importantes benefícios práticos, sociais e econômicos para a sociedade", completou.
A Universidade de Manchester tem agora quatro vencedores do Prêmio Nobel.
fc/fp/ap
Materiais Avançados
Nobel de Física vai para estudos com o grafeno
Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/10/2010
Konstantin Novoselov tem 36 anos de idade e Andre Geim tem 51. Ambos nasceram na Rússia e trabalham no Reino Unido. [Imagem: Univ.Manchester]
Andre Geim e Konstantin Novoselov, ambos da Universidade de Manchester, no Reino Unido, vão dividir o Prêmio Nobel de Física de 2010 pelos seus trabalhos com o grafeno.
A premiação, de certa forma inesperada - o grafeno foi descoberto por eles em 2004 - mostra o reconhecimento do potencial desse novo material, que possui uma infinidade de usos possíveis, da eletrônica aosequenciamento de DNA.
Konstantin Novoselov nasceu em 1974 em Nizhny Tagil, na Rússia. Ele foi aluno de doutorado de Andre Geim quando os dois moravam na Holanda.
Andre Geim nasceu em 1958, em Sochi, também na Rússia. Atualmente os dois trabalham na Universidade de Manchester.
Feeling
O Site Inovação Tecnológica acompanhou todo o trabalho dos professores Geim e Novoselov, mostrando a emergência do grafenocomo um material promissor desde o primeiro anúncio de sua descoberta, que agora foi premiada com o Nobel de Física.
Veja as notícias que veiculamos relatando diretamente o trabalho dos dois cientistas agora premiados com o Nobel:
- 2004 - Produzido tecido mais fino do mundo, com apenas um átomo de espessura
- 2005 - Materiais com um átomo de espessura prometem fazer nova Revolução Industrial
- 2007 - Transistor mais fino do mundo é feito com folha de grafeno
- 2008 - Menor transístor do mundo é criado com grafeno
- 2009 - Grafano dá novo impulso à computação orgânica
Em pouco mais de seis anos de vida, o grafeno esteve em nossas manchetes 18 vezes e foi assunto em 49 reportagens.
Material revolucionário
O grafeno é uma estrutura plana composta unicamente por átomos de carbono. A melhor analogia para explicar sua aparência é a tradicional tela de galinheiro, onde cada "nó" da tela é um átomo de carbono.
Apesar de o carbono ser o mesmo material do carvão e do grafite dos lápis, na espessura atômica ele é transparente, o que está permitindo seu uso para telas e monitores inovadores.
Ele é um excelente condutor elétrico e térmico e é altamente estável - O silício, o material com que são feitos os atuais transistores, oxida, se degrada e se torna instável quando é reduzido a dimensões 10 vezes maiores.
Para acompanhar o impacto que o novo material está tendo sobre a ciência e a tecnologia veja nossa seção de notícias sobre o Grafeno.boratório Nacional Argonne não Flickr | Licença Creative Commons 2,0 GenéricaMMMMMMM
Eletrônica
Transistor mais fino do mundo é feito com folha de grafeno
Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/03/2007
A equipe do Dr. Andre Geim, da Universidade de Manchester, Inglaterra, tem estado na fronteira do conhecimento há vários anos quando o assunto são materiais ultra-finos. Foi o seu grupo que primeiro isolou grandes segmentos de grafeno - as folhas de carbono mais finas que se pode produzir, com apenas um átomo de espessura (veja1, 2 e 3).
Agora, o Dr. Geim e seu colega russo Kostya Novoselov utilizaram o grafeno para construir o mais fino transístor já fabricado, um avanço que aponta para mais uma alternativa tecnológica quando se atingirem os limites da miniaturização da eletrônica atual.
Grafeno
O grafeno é uma estrutura plana composta unicamente por átomos de carbono. A melhor analogia para explicar sua aparência é a tradicional tela de galinheiro. Os cientistas descobriram que pequenas fatias desse material possuem propriedades muito interessantes e que poderão ser exploradas intensamente no futuro.
O que é mais interessante nessas fitas de grafeno de apenas um átomo de espessura é que elas são estáveis mesmo quando possuem apenas alguns nanômetros de largura. O silício, o material com que são feitos os atuais transistores, oxida, se degrada e se torna instável quando é reduzido a dimensões 10 vezes maiores.
Transístor ultra-fino
Quando relataram a descoberta do grafeno, em 2004, os cientistas conseguiram utilizar o material para construir um transístor. Mas era um componente com sérios problemas de "vazamento" de corrente - eles não podiam ser desligados.
A solução foi cortar o grafeno em pequenas fatias que, para surpresa dos pesquisadores, mostraram-se incrivelmente estáveis.
"Nós fizemos fitas de apenas alguns nanômetros de largura, e não podemos descartar a possibilidade de estreitar o grafeno ainda mais - talvez até a um único anel de carbono," diz o professor Geim.
A pesquisa sugere que os circuitos eletrônicos do futuro possam ser criados a partir de uma única folha de grafeno. Esses circuitos poderiam incluir pontos quânticos, barreiras semitransparentes para controlar o movimento de elétrons individuais, interconexões e portas lógicas - tudo feito inteiramente de grafeno.
"Hoje nenhuma tecnologia consegue cortar elementos individuais com precisão nanométrica. Nós temos que contar com a sorte para estreitar nossas fitas para poucos nanômetros de largura," diz Leonid Ponomarenko, outro pesquisador do grupo.
Eletrônica de carbono
A vida como a que conhecemos, inclusive a nossa, é inteiramente baseada no carbono. Com o advento da eletrônica, deparamo-nos com uma nova tecnologia que ganha cada vez mais em "inteligência", mas que é baseada em outro elemento, o silício. O silício está para os chips assim como o carbono está para o ser humano.
Por analogia, sempre que os cientistas utilizam carbono em seus experimentos, os dispositivos resultantes são chamados de "orgânicos". LEDs e células solares orgânicas, certamente os componentes mais promissores desse tipo já construídos, nada mais são do que LEDs e células solares que têm carbono em sua estrutura, desempenhando um papel ativo.
Agora, a descoberta do transístor de grafeno - que é carbono puro - pode apontar no sentido da reunião desse dois "reinos": vida e inteligência artificial, tudo feito igualmente de carbono.
As implicações filosóficas e até poéticas são óbvias. Mas o caminho não é curto e nem simples. A pesquisa está apenas nos seus primeiros passos. Não é mais fácil construir transistores de poucos átomos de carbono do que é fazer a mesma coisa com poucos átomos de silício.
De qualquer forma, quando tivermos a tecnologia que nos permita cortar com precisão fatias de grafeno com poucos átomos de largura, já teremos um material para continuar fazendo avançar a microeletrônica, mesmo depois que o silício tiver ficado na história.
Bibliografia:
The rise of graphene
Andre K. Geim, Kostya S. Novoselov
Nature Materials
March 2007
Vol.: Vol. 6, 183 - 191 (2007)
DOI: 10.1038/nmat1849
Clique aqui para ouvir esta coluna na voz de Ivan Lessa
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