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Cientistas usam DNA como molde para produzir grafeno e montam transístor funcional

Pesquisadores desenvolvem método escalável que usa cadeias de DNA para produzir lâminas de grafeno que podem ser utilizadas na confecção de processadores

10/09/2013 às 9:20

graphene-sheet

Atualmente os fabricantes de processadores vivem um dilema: por mais que eles consigam miniaturizar os transístores e fazê-los trabalhar cada vez mais rápido, há um limite físico da usabilidade do silício: o material só opera com frequências abaixo de 5 GHz, além do fato de que o calor e outros fatores interferem no funcionamento. É de consenso geral que a tecnologia está quase no limite e que seria preciso um novo material, que permita a criação de transístores cada vez menores e mais eficientes.

Aí entraria o grafeno, cujos testes já provaram que um processador produzido com ele poderia chegar a 500 GHz, podendo fazer muito mais com menos energia. O único problema é produzí-lo em massa, pois uma malha 2D com apenas um átomo de espessura não é algo que dá para costurar na mão.

Mas pode-se usar um molde. Pesquisadores de Stanford conseguiram pela primeira vez utilizar uma fragmentos de DNA como base para a produção das lâminas de carbono, e o que é melhor: conseguiram montar um transístor funcional e o processo é escalável.

A ideia não é exatamente nova, uma equipe do MIT já havia divulgado que o processo era possível, mas a pesquisa conduzida pela professora de engenharia química Zhenan Bao e os pós-doutorados Anatoliy Sokolov e Fung Ling Yap é a primeira a demonstrar resultados. Como o DNA é tão fino quanto uma lâmina de grafeno quando esticado e contém átomos em carbono em sua composição, seria possível utilizar a cadeira genética como "doadora" de material.

O processo consiste num disco de silício (que servirá como base) mergulhado numa solução de DNA proveniente de bactérias. As hélices foram "esticadas" para que se tornassem uma cadeia plana, e foi então administrada uma solução de sal e cobre, cuja reação química permitiu que o DNA absorvesse íons do metal.

A seguir o disco foi banhado em gás metano e aquecido, e novamente a química entrou em ação: as cadeias de DNA e o metano liberaram átomos de carbono, que se recombinaram na forma de fitas de grafeno. E mais: a liga foi testada e conseguiu ser utilizada como um transístor, algo que até então não era algo tão fácil devido o fato de que o material tende a perder suas propriedades quando manipulado.

Representação gráfica não fiel do processo. As bolinhas são íons de cobre

A dra. Bao alerta entretanto que a pesquisa ainda está no berço e precisa ser refinada: há uma certa perda de material, nem todos os átomos se ligaram na forma de grafeno, mas o dr. Yap lembra que mesmo assim o processo é perfeitamente escalável, sendo capaz de produzir o material em grande quantidade com custo reduzido, o que é música para os ouvidos dos fabricantes.

Fonte: SD.

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