Estou aqui para falar de um material que me deparei a uma tempo atrás na internet. Será muito comentando o uso deste material daqui pra frente.
Imaginem a capa da invisibilidade do Harry Potter se tornando realidade. Imaginem um material que com a espessura de uma folha de caderno, é necessário um elefante em cima para se romper. Imaginem um material que utilizado na eletronica supera o silício (nem se compara). Imaginem um processador que pode ultrapassar os 500 Ghz (em teoria, obviamento) contra os 5 Ghz do silício.
Este é o GRAFENO.
Trata-se de uma estrutura de carbono (forma alotrópica) arranjada como uma rede de anéis benzênicos congruentes e com apenas um átomo de espessura. É o empilhamento de incontáveis lâminas de grafeno aderidas que forma o grafite. Se você continua sem saber de que raios estou falando, nada melhor do que uma imagem para completar a explicação.
O grafeno faz parte deuma nova leva de materiais, advindos de descobertas recentes em compostos orgânicos. Uma delas foi a buckyball, “apelido” dado ao fulereno, que é constituída por anéis de benzeno (esses hexágonos acima) arranjados na forma de uma bola clássica de futebol. Outras dessas formas são os nanotubos, que são tubos formados pelo “enrolamento” dessa rede e que são tão finos a ponto de serem considerados linhas unidimensionais, tendo em vista a espessura desprezível, ao mesmo tempo em que incrivelmente resistentes. Nanotubos são hoje empregados em várias pesquisas de vanguarda na área médica.
Essa fina rede de carbono, o grafeno, foi isolada em 2004 pelos pesquisadores russos Andre Geim e Konstantin Novoselov, feito que lhes rendeu o Nobel de física em 2010. Até a descoberta, ninguém acreditava que pudesse existir uma lâmina tão fina (da espessura de um único átomo de carbono) e que pudesse ser estável e até muito resistente. Para a surpresa geral, essa fina rede de átomos de carbono é 100 vezes mais resistente do que o aço.
Devido à forma única como os elétrons trafegam pela malha do grafeno, chips construídos com tais transistores poderão trabalhar em frequências acima de 500Ghz. Talvez, a essa altura, estejamos a caminho dos Terahertz e com chips tão miniaturizados que poderão equipar até mesmo smartphones. Mas não jogue o seu novo queridinho com nVidia Tegra 2 no lixo agora. Muita coisa ainda precisa ser trabalhada até lá.
O movimento de elétrons por meio dessa estrutura ultrapassa os limites de compreensão da física quântica, precisando do emprego da quântica relativística para o seu estudo. Lembro claramente que nessa hora eu dormi em cima do livro e sonhei que estava andando sobre uma rede de hexágonos com elétrons indo e vindo sobre orbitais híbridos SP2, num cenário parecido com Tron. Muitos gênios já foram iluminados em sonhos assim. O problema quando você não é gênio é que, além de não descobrir nada, você dorme mal e acorda confuso. Foi o que aconteceu comigo.
Voltando à realidade, pesquisas com novos materiais serão a única saída para dar continuidade aos avanços na construção de chips e de circuitos integrados. Um limite mínimo de 0.02 microns é previsto para as dimensões dos transistores baseados em silício e… bem, os chips atuais já estão chegando aos 0.032 microns. Ou seja, o limite está bem aí. Daqui a uma ou duas gerações de processadores poderemos dar de cara com uma fronteira que só poderá ser trespassada com a exploração de novos materiais.
Outro emprego interessante para o grafeno ou para associações de materiais nele baseadas está na construção de telas sensíveis ao toque maleáveis e super resistentes, tendo em vista que, quando associadas ao grafeno, lâminas de materiais isolantes passam, também, a apresentar condutividade elétrica. Telas de captação de energia solar também poderão ser mais eficientes e flexíveis. No vídeo abaixo podemos ver uma uma previsão “futurística” do grafeno empregado em tecnologias de uso diário.
Para além do campo exclusivamente computacional, as novas estruras de carbono poderão impulsionar as pesquisas em nano tecnologias aplicadas à área médica, possibilitando procedimentos mais eficientes, mais acessíveis e menos invasivos. Há quem diga que a medicina está atravessando uma fase de aceleração tecnológica semelhante à experimentada pela informática nas últimas décadas do século XX. Talvez a nanotecnologia, baseada nesses novos compostos de carbono, seja a força motriz dessa revolução.
Enfim, não se podem definir ao certo as aplicações que irão surgir com o emprego dos novos materiais. Tudo o que temos, por enquanto, consiste basicamente em possibilidades muito promissoras. É esperar para ver
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