Cientistas criam primeiro semicondutor funcional de grafeno, superando limitações do silício

Um marco foi alcançado na área da eletrônica com a criação do primeiro semicondutor funcional do mundo feito de grafeno. Esse material, conhecido por sua resistência, flexibilidade, leveza e alta resistência, representa uma resposta ao iminente limite do silício, amplamente utilizado na fabricação de eletrônicos modernos.

O avanço, reportado em 3 de janeiro na revista científica Nature, destaca a criação de um semicondutor de grafeno funcional, pronto para ser utilizado na nanoeletrônica. Os cientistas afirmam que essa descoberta é um passo significativo em direção à próxima geração da computação e para uma abordagem inovadora na construção de eletrônicos.

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O autor principal, Walter de Heer, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos EUA, destaca a abertura de portas para uma mudança de paradigma na eletrônica. Ele expressa a possibilidade de que o grafeno se torne o padrão nos próximos cinquenta anos.

O silício, base dos chips de computadores, celulares e eletrônicos, está chegando ao seu limite. A busca por semicondutores de grafeno é impulsionada pela superioridade em velocidade e eficiência energética em comparação ao silício.

O que é o grafeno?

O grafeno, uma folha de carbono com a espessura de um átomo, oferece propriedades elétricas e estruturais extraordinárias. Sendo 200 vezes mais forte que o aço, flexível e leve, o grafeno é ideal para dispositivos elétricos e baterias, além de apresentar potencial como semicondutor mais rápido e eficiente em consumo de energia.

O estudo conduzido ao longo de dez anos revelou como utilizar o grafeno em chips especiais de carbeto de silício, superando desafios como o "problema do intervalo de banda". O grafeno agora pode agir como um semicondutor de alta qualidade, rivalizando com o silício.

Telefones que duram semanas sem recarga

Os eletrônicos de grafeno prometem eficiência energética, demandando menos energia para ligar e desligar, e permitindo o fluxo de elétrons sem excesso de calor. Essa inovação pode resultar em telefones que duram semanas sem recarga e reduzir o consumo de energia em diversas áreas, impactando positivamente os custos e a poluição.

Além disso, os supercondutores de grafeno podem acelerar o desenvolvimento de tecnologias de computação quântica, abrindo portas para resolver problemas em segundos que desafiariam supercomputadores tradicionais por milênios. Embora os computadores quânticos ainda estejam em fase de desenvolvimento, essa descoberta sinaliza avanços promissores na eletrônica do futuro.