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18/07/2013

Grafeno

Grafeno


Grafeno

Ele já foi descoberto na década de 30, homologado na literatura química em 1954, mas foi em 2004, que uma equipe de física da Universidade de Manchester, liderada por André Geim fez algumas descobertas que candidataram o material à se tornar "o futuro”. Eles esfregaram grafite em uma placa de vidro com uma camada de óxido, pequenos pedaços deste grafite - que você já sabe que são átomos de grafeno - por conta desta camada de óxido, puderam ser estudadas pelo microscópio óptico.

Com a descoberta do Doutor Geim, pôde-se observar que os átomos de carbono se formam como uma rede hexagonal (estrutura cristalina), quase perfeita. É como uma tela de arames interligados, que na realidade representam os milhões de átomos unidos como uma espécie de colmeia.


Grafeno - Condução de eletricidade

No Grafeno, os elétrons se propagam mais rapidamente e sem interferências por colisão, sem perder velocidade por percorrer um caminho mais longo. A transmissão destas descargas elétricas é muito mais rápida que qualquer outros grupos de semicondutores existentes na terra.

Físicos da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, demonstraram que o grafeno - uma folha super-fina, formada por uma única camada de átomos de carbono - tem melhor capacidade de condução elétrica do que qualquer material conhecido, operando à temperatura ambiente, (T=25ºC).

O grafeno ganhou fama em 2007, quando os cientistas conseguiram utilizá- lo para construir um transístor, abrindo caminho para uma nova geração de semicondutores
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Grafeno - Visível a olho nu

Concluindo as pesquisas iniciais do grafeno, a equipe de Andre Geim descobriu que a natureza dos elétrons no grafeno absorvem 2% de luz incidente, o que torna uma folha de grafeno visível a olho nu.

Grafeno - Substituto do Silício

Você já deve ter ouvido falar do silício (Si), não é? É um dos materiais mais abundantes da face da terra. Ele está composto em muitas coisas como: argila, granito, areia, etc. Ele também é utilizado em muitos, mas muitos equipamentos como: Silicone, cerâmica, placas e circuitos elétricos, outros materiais semicondutores e muito mais.

Grafeno, por ser o material mais resistente, forte e fino existente da terra,  já é fortemente cotado para substituir o silício na fabricação de componentes eletrônicos e placas para componentes de computadores, tablets, smartphones e muito mais. Alguns destes materiais já estão em produção como baterias.

Cientistas estudaram e afirmam que se enrolado, o grafeno pode se tornar um cabo de transmissão de informação e energia elétrica, somado ao fato dele conseguir fazer esta transmissão com muito mais rapidez que o material atual, a taxa de transmissão de conteúdo e dados pela internet pode se multiplicar em até 100 vezes (x 100 ou 128 GB). Imagine agora você passando arquivos para seu HD externo composto com cabos de grafeno, a transmissão estabelecida pelos cientistas afirma que você poderia transmitir certa de 128GB por segundo. Sim, você leu muito bem, um segundo por 128GB.



Grafeno - Cabo transmissor


O grafeno é o material mais forte já demonstrado, consistindo em uma folha planar de átomos de carbono densamente compactados em uma grade de duas dimensões. É um ingrediente para materiais de grafite de outras dimensões, como fulerenos 0D, nanotubos 1D ou grafite 3D.
O termo grafeno foi proposto como uma combinação de grafite e o sufixo -eno por Hanns-Peter Boehm, foi ele quem descreveu as folhas de carbono em 1962.

O grafeno é uma folha plana de átomos de carbono em ligação sp2 densamente compactados e com espessura de apenas um átomo, reunidos em uma estrutura cristalina hexagonal. O nome vem de grafite + -eno; o grafite em si consiste de múltiplas folhas arranjadas uma sobre a outra. O grafeno foi oficialmente definido na literatura química em 1994 pela IUPAC como:

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De acordo com físicos da universidade de Bath e Exeter, no Reino Unido,  com o uso de grafeno nas telecomunicações a internet poderá ficar até 100 vezes mais rápida. Os cientistas demonstraram que o material possui taxas de respostas ópticas bastante curtas.

De modo geral, as informações atuais são transmitidas e processadas através de dispositivos optoeletrônicos, como fibra óptica e laser. Os sinais, então, são enviados por fótons com comprimento de onda infravermelhos, e processados pelos chamados switches óticos, que acabam convertendo os sinais em impulsos de luz.

Os switches costumam responder a uma taxa de alguns picossegundos, ou seja, cerca de um trilionésimo de segundo.  Porém, usando uma pequena camada de grafeno, os cientistas constaram que a velocidade aumenta em 100 vezes, se comparado ao tempo de resposta atual.

Switches ópticos
Funciona como um equipamento de conexão para redes, sendo que converte o sinal elétrico em sinal óptico e transmite através de fibra multímodo ou monomodo, o que elimina a limitação de distância do cabo padrão ethernet (C AT 5)
Fonte
Wikipedia
Oficina da Net
Jornal GGN
Flexmedia
Inovação Tecnológica

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