domingo, 3 de agosto de 2014

O carbyne, um primo do grafeno, muda de condutor para isolante quando é esticado

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Se você já ouviu falar de todas as propriedades incríveis do grafeno, agora é hora de conhecer seu primo de unidimensional, o carbyne. Enquanto o grafeno tem uma cadeia bidimensional de átomos de carbono, o carbyne tem somente uma corrente de átomos solitários. Mas isso não impede que o carbyne seja legal: ele é o material mais forte do mundo (sim, mais que o grafeno) e um novo estudo descobriu que ele tem a estranha habilidade de mudar de condutor para isolante com uma esticadinha.
As propriedades especiais do carbyne poderiam ser usados em nanoeletrônicos que são ativados quando apertados, já que a função dos transistores — os bloquinhos que formam os eletrônicos — é justamente alternar entre conduzir e isolar.
Mas antes que fiquemos empolgados é importante notar que é muito difícil conseguir o carbyne. O grafeno, por outro lado, está ficando cada vez mais fácil de fazer — ele pode ser feito até com fita adesiva. Às vezes o carbyne é encontrado no grafite comprimido, mas os cientistas só conseguiram sintetizá-lo em cadeias de 44 átomos. O novo estudo sobre as propriedades do carbyne é mais baseado em modelos computadorizados do que em cadeia de carbyne de verdade — no entanto, os resultados são interessantes o suficiente para valerem uma reflexão.
A equipe da Universidade de Rice descobriu que uma esticada de apenas 3% no carbyne fez com que ele trocasse de condutor para isolante. A razão reside nos efeitos quânticos, então pode se preparar para um pouco de maluquice: se você tivesse que desenhar a estrutura molecular do carbyne, como nas aulas de química, você teria que alternar ligações simples e triplas (1-3). Mas na realidade (quântica), ele meio que existe tanto em ligações alternadas (1-3) quanto em duplas ligações. Quando o carbyne é esticado, no entanto, a balança se inclina para as ligações 1-3, o que altera o comportamento dos elétrons, de modo que o material de torna um isolante.
Tudo isso é só teoria até agora, mas aponta que analisar o carbyne poderá vir a ser muito excitante. Cuidado, grafeno: você pode deixar de ser o único supermaterial do futuro.
[IEEE Spectrum via Nano Letters / Imagem via]

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