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NOVIDADES
O que você ganha ao misturar grafeno com nanoestruturas metálicas? Segundo um novo estudo britânico, o grafeno pode coletar melhor a luz, o que poderia levar a uma Internet super-rápida. O estudo, publicado na revista Nature Communications, foi parcialmente financiado por três projetos da União Européia (EU): RODIN, GRAPHENE e NANOPOTS. O PROJETO RODIN ("Suspended graphene nanostructures") é apoiado no âmbito do tema nanociências, nanotecnologias, materiais e novas tecnologias de produção (NMP), do sétimo programa-quadro da EU, com cerca de 2,85 milhões de euros. Os projetos GRAFENO ("Physics and applications of graphene") e NANOPOTS ("Nanotube based polymer optoelectronics") se beneficiam de subsídios do Conselho Europeu da Pesquisa, de 1,78 milhão e 1,8 milhão de euros, respectivamente. Uma equipe de pesquisadores - compreendendo os laureados com o prêmio Nobel, os professores Andre Geim e Kostya Novoselov das universidades de Manchester e de Cambridge, no Reino Unido -, descobriu o "segredo" para melhorar os dispositivos à base de grafeno como fotodetectores nas comunicações ópticas de banda larga do futuro. A associação de grafeno a nanoestruturas metálicas reforçou a captura da luz pelo grafeno, sem perda de velocidade. Isto poderia não apenas acelerar a Internet, mas as outras formas de comunicações que se beneficiariam igualmente desta nova possibilidade. Uma característica importante dos dispositivos de grafeno é que são extremamente rápidos.  Representação artística da estrutura do grafeno. Créditos: Manchester University.
Para os pesquisadores, o maior desafio era a baixa eficiência. De fato, o grafeno é o material mais fino do mundo, não absorvendo a não ser 3% de luz. Assim, a luz restante passa através dele sem contribuir para a geração de energia elétrica. Para obter os resultados pesquisados, a equipe associou grafeno a finas estruturas metálicas dispostas sobre grafeno. As nanoestruturas plasmônicas permitiram a movimentação do campo eletro-óptico do grafeno e concentraram a luz na camada de carbono que tem a espessura de um átomo. "O grafeno parece ser um companheiro natural para a plasmônica", explica o Dr. Alexander Grigorenko, de Manchester. "Esperávamos que as nanoestruturas plasmônicas melhorassem a eficiência dos dispositivos de grafeno, mas ficamos surpresos ao ver que essa melhoria era tão grande." Por sua vez, o professor Novoselov, também da Universidade de Manchester, explica: "A tecnologia de produção de grafeno amadurece a cada dia, o que tem um impacto imediato sobre o tipo de excitação física que descobrimos com este material e sobre a viabilidade e a gama de aplicações possíveis. Numerosas empresas eminentes do setor da eletrônica consideram o grafeno para a próxima geração de dispositivos. Estes estudos reforçam ainda mais as chances do grafeno." O professor Andrea Ferrari, da Universidade de Cambridge (Reino Unido), comenta igualmente: "Até agora, o foco de interesse da pesquisa sobre o grafeno tinha sido a física fundamental e os dispositivos eletrônicos. Estes resultados demonstram seu enorme potencial em fotônica e em optoeletrônica, onde a combinação de suas propriedades ópticas e eletrônicas únicas com as nanoestruturas plasmônicas pode ser plenamente explorada, mesmo na ausência da banda de energia proibida (gap), para uma série de dispositivos úteis tais como as células solares e os fotodetectores." CE-Cordis (Tradução - MIA). Nota do Scientific Editor: o artigo "Strong plasmonic enhancement of photovoltage in graphene", de autoria de T.J. Echtermeyer, L. Britnell, P.K. Jasnos, A. Lombardo, R.V. Gorbachev, A.N. Grigorenko, A.K. Geim, A.C. Ferrari e K.S. Novoselov, que deu origem a esta notícia, foi publicado na revista Nature Communications, volume 2, pág. 458, 2011, DOI: 10.1038/ncomms1464. |
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