Investigadores da Universidade de Aveiro (Portugal) abrem caminho para novas aplicações do grafeno na área da tecnologia, uma vez que verificaram propriedades piezoelétricas do grafeno.
O grafeno juntamente com dióxido de silício (SiO2) criam um material de elevada resistência, leveza, transparência e flexibilidade com uma elevada capacidade para conduzir corrente elétrica. A piezoelectricidade do grafeno, capacidade de gerar energia elétrica através da compressão do material, é um passo no sentido de criar equipamentos electrónicos com maior potência de processamento, mantendo reduzidas dimensões. O trabalho valeu uma publicação Nature, que pode ser consultada aqui.
Fonte: http://goo.gl/gKpgYF
“Prevê-se que esta descoberta irá levar a uma nova era na utilização do grafeno em dispositivos microeletromecânicos”, afirma Andrei Kholkin, cientista do Departamento de Física e do CICECO – Instituto de Materiais de Aveiro da UA, e líder da equipa de investigação. Adiantando ainda que, “uma vez que o grafeno é muito fino e flexível, antecipam-se inúmeras vantagens face a materiais piezoeléctricos tradicionais”. O investigador aponta, como exemplo, que a partir desta descoberta “a frequência da ressonância piezoeléctrica pode ser levada para a gama dos GHz (GigaHertz) com um factor de qualidade sem precedentes”; “Isto pode ser de grande utilidade para telefones móveis de nova geração ou circuitos micro-ondas”.
O grafeno é um material cujo o estudo valeu já o Prémio Nobel da Física e trata-se de um material feito inteiramente de átomos de carbono que estão arranjados numa rede hexagonal e dispostos num plano. “Este material tem propriedades excepcionais”, esclarece Andrei Kholkin salientando “a capacidade de conduzir a electricidade e o calor mas oferecendo uma resistência mecânica 100 vezes superior ao aço em relação ao qual é mais leve”.
O grafeno já conta com uma série de aplicações industriais, como células solares, ecrãs de cristais líquidos, sensores moleculares e no fabrico de protótipos de transístores de dimensões nano. “Mas até agora ainda não lhe tinham sido atribuído propriedades piezoeléctricas, apesar de numerosas tentativas por parte da comunidade científica internacional, procurando quebrar a sua simetria de inversão através da introdução de defeitos estruturais”, explica o lider da equipa de investigação que reportou “um forte efeito piezoeléctrico em monocamadas de grafeno depositadas em óxido de silício”.
O trabalho publicado na Nature em colaboração com a Universidade de Campinas (Brasil) e a Universidade Federal dos Urais (Rússia) explica o forte efeito piezoeléctrico pelo alinhamento das ligações entre os átomos de carbono e de oxigénio na interface do grafeno com o óxido de silício. “Estas ligações tornam-se polares e a sua contracção ou alongamento sobre o efeito de campo eléctrico resulta num enorme efeito piezoeléctrico, que é aproximadamente duas vezes superior ao dos materiais piezoeléctricos convencionais, tais como o PZT (titanato zirconato de chumbo) ou titanato de bário”, aponta Andrei Kholkin.
Fonte: Jornal Online | Universidade de Aveiro