Após sua descoberta - recente -, a folha de grafeno isolada se revelou melhor condutora de calor que o diamante que, até o momento, detém o recorde de condutividade. Um grupo de pesquisadores americanos e franceses acaba de mostrar que ela poderá melhorar a dissipação de calor nos componentes eletrônicos.

O grafeno é uma única camada monoatômica de carbono que se obtém a partir de um material comum, o grafite. Criado pela primeira vez em 2004, este material não deixa de ser sempre lembrado, em virtude de suas notáveis propriedades físicas. Ainda difícil de ser produzido em massa, em escala industrial, ele poderá revolucionar a eletrônica.

Sua celebridade é agora quase tão importante quanto à dos míticos nanotubos de carbono e isto, no fundo, não é tão surpreendente. De fato, os nanotubos de carbono podem ser vistos como folhas de grafeno enroladas.

Sabe-se que a condutividade térmica do grafeno é muito alta, 5.000 Wm^-1 K^-1 à temperatura ambiente. Wolfram Alpha, interrogado sobre o assunto, dá para o diamante um valor de 2.000 Wm^-1 K^-1, e até a descoberta do grafeno, era um valor recorde para um material à temperatura ambiente.


Uma ou várias camadas de grafeno sobre o silício, uma solução simples e eficaz

No entanto, como acabam de mostrar em artigo publicado na revista Science, Li Shi, da Universidade do Texas, em Austin (EUA), e seus colegas do CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique), na França, o grafeno guarda uma grande condutividade térmica quando é depositado sobre um substrato de sílica (SiO₂). Encontra-se de fato um valor de 600 Wm^-1 K^-1, o que é superior aos valores das conexões em cobre, 400 Wm^-1 K^-1 e, sobretudo, de filmes desse mesmo metal, menos de 250 Wm^-1 K^-1.

Imagem tomada no microscópio eletrônico mostra uma camada de grafeno (evidenciada na janela circular) colocada sobre um suporte de sílica. As cores mostram um gradiente de temperatura.

Créditos: Universidade do Texas - Austin.

Esta descoberta é interessante porque os chips de silício não devem aquecer muito para se manterem operacionais no interior dos computadores, a fortiori quando os cálculos são enormes e devem ser executados rapidamente. Os supercomputadores Cray foram, inicialmente, resfriados com um banho de freon e, mais tarde, foram utilizados perfluorocarbonetos.

Poder-se-á, portanto, depositar camadas de grafeno sobre componentes eletrônicos em silício e melhorar sua capacidade de dissipar o calor, o que autorizaria a fabricação de computadores mais potentes. Os pesquisadores propuseram um modelo explicando a origem do comportamento do grafeno depositado sobre o silício. Tal modelo sugere que, depositar várias camadas, uma sobre a outra, deverá ainda aumentar a condutividade térmica.

Futura Sciences (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia, de título: "Two-Dimensional Phonon Transport in Supported Graphene", de autoria de J. H. Seol, I. Jo, A. L. Moore, L. Lindsay, Z. H. Aitken, M. T. Pettes, X. Li, Z. Yao, R. Huang, D. Broido, N. Mingo, R. S. Ruoff e L. Shi, foi publicado na revista Science, volume 328, número 5975, págs. 213-216, 2010, DOI: 10.1126/science.1184014.

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