Transistores do futuro em grafeno ou em germanano?

A despeito disso, pesquisadores da Universidade de Ohio (EUA) acabam de publicar na revista ACS Nano um artigo mostrando que o grafeno bem poderia, por um surpreendente retorno das coisas, sofrer concorrência do germânio. Provavelmente inspirados por primos do grafeno, a saber, o grafano ou o fluorografeno, os químicos anunciaram que conseguiram criar, em quantidade suficiente, o que chamaram germanano, um material baseado (como seu nome indica) no germânio. Podendo, desta vez, medir corretamente suas propriedades elétricas, este material se revelou promissor, a exemplo dos primeiros transistores.

Joshua Goldberger, professor-adjunto de química da Universidade de Ohio (EUA), comentou seu trabalho e o de seus colegas nestes termos: "A maioria das pessoas pensa que o grafeno é o material eletrônico do futuro. Mas o silício e o germânio são sempre os materiais do presente. Eles se beneficiaram de 60 anos de pesquisas consagradas à elaboração de técnicas para fabricar chips com eles. Portanto, pesquisamos novos materiais à base de silício e de germânio, com propriedades vantajosas, mas que se pode obter a custo menor que o grafeno e utilizando a tecnologia existente".


Germanano em células fotovoltaicas?

O que aconteceu valeu a pena, visto que as folhinhas de germanano conduzem os elétrons 10 vezes mais rápido que no silício e 5 vezes mais rápido que no germânio. Além disso, há o potencial de permitir a construção de células fotovoltaicas 100 vezes mais finas.

Para conseguir isso, os pesquisadores criaram primeiro um sanduíche de camadas monoatômicas de germânio com átomos de cálcio entre as camadas. Com germânio puro, as tentativas de clivagem para obter o equivalente de folhinhas de grafeno a partir de grafite teriam terminado em fracasso, porque as folhinhas isoladas se tornariam muito instáveis. O sanduíche foi em seguida mergulhado em água para eliminar os átomos de cálcio e permitir que fossem substituídos por átomos de hidrogênio.

O germanano obtido é, quimicamente, ainda mais estável que o silício tradicional. Ele não se oxida no ar e na água. Isto torna o germanano fácil de trabalhar com técnicas clássicas de fabricação de chips.

A estrutura em colméia (em ninho de abelha) de uma folhinha de grafano. As folhinhas de germanano são similares: só que os átomos de carbono (em preto) são substituídos por átomos de germânio.

Futura Science (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor - O trabalho "Stability and Exfoliation of Germanane: A Germanium Graphane Analogue", que deu origem a esta notícia, é de autoria de Elisabeth Bianco, Sheneve Butler, Shishi Jiang, Oscar D. Restrepo, Wolfgang Windl e Joshua E. Goldberger, tendo sido publicado na revista ACS Nano, 2013, DOI: 10.1021/nn4009406.

Assuntos Conexos:

Germanano como alternativa ao silício e ao grafeno.