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As peças eletrônicas em nanoescala em dispositivos como smartphones são objetos sólidos e estáticos que, uma vez projetados e construídos, não podem se transformar em mais nada. Mas os físicos da Universidade da Califórnia, em Irvine, relataram a descoberta de dispositivos em nanoescala que podem se transformar em muitas formas e tamanhos diferentes, embora existam em estado sólido.
É uma descoberta que pode mudar fundamentalmente a natureza dos dispositivos eletrônicos, bem como a maneira como os cientistas pesquisam materiais quânticos em escala atômica. O estudo foi publicado recentemente na Avanços da Ciência.
“O que descobrimos é que, para um determinado conjunto de materiais, você pode criar dispositivos eletrônicos em nanoescala que não ficam grudados”, disse Javier Sanchez-Yamagishi, professor assistente de física e astronomia cujo laboratório realizou a nova pesquisa. “As peças podem se mover e isso nos permite modificar o tamanho e a forma de um dispositivo depois de feito.”
Os dispositivos eletrônicos são modificáveis como os ímãs da porta da geladeira – presos, mas podem ser reconfigurados em qualquer padrão que você desejar.
“O significado desta pesquisa é que ela demonstra uma nova propriedade que pode ser utilizada nestes materiais que permite a realização de tipos fundamentalmente diferentes de arquiteturas de dispositivos, incluindo partes reconfiguradas mecanicamente de um circuito”, disse Ian Sequeira, Ph.D. estudante no laboratório de Sanchez-Yamagishi.
Se isso soa como ficção científica, disse Sanchez-Yamagishi, é porque até agora os cientistas não achavam que tal coisa fosse possível.
De fato, Sanchez-Yamagishi e sua equipe, que também inclui UCI Ph.D. aluno Andrew Barabas, nem estavam procurando o que acabaram descobrindo.
“Definitivamente não era o que pretendíamos fazer inicialmente”, disse Sanchez-Yamagishi. “Esperávamos que tudo fosse estático, mas o que aconteceu foi que estávamos tentando medi-lo e acidentalmente esbarramos no dispositivo e vimos que ele se movia.”
O que eles viram especificamente foi que minúsculos fios de ouro em nanoescala podiam deslizar com fricção muito baixa sobre cristais especiais chamados de “materiais van der Waals”.
Aproveitando essas interfaces escorregadias, eles criaram dispositivos eletrônicos feitos de folhas de espessura de átomo único de uma substância chamada grafeno presa a fios de ouro que podem ser transformados em uma variedade de configurações diferentes em tempo real.
Por conduzir eletricidade tão bem, o ouro é uma parte comum dos componentes eletrônicos. Mas exatamente como a descoberta poderia impactar as indústrias que usam tais dispositivos não está claro.
“A história inicial é mais sobre a ciência básica, embora seja uma ideia que um dia possa ter um efeito na indústria”, disse Sanchez-Yamagishi. “Isso germina a ideia disso.”
Enquanto isso, a equipe espera que seu trabalho possa inaugurar uma nova era da pesquisa científica quântica.
“Isso pode mudar fundamentalmente a forma como as pessoas fazem pesquisas neste campo”, disse Sanchez-Yamagishi.
“Os pesquisadores sonham em ter flexibilidade e controle em seus experimentos, mas há muitas restrições ao lidar com materiais em nanoescala”, acrescentou. “Nossos resultados mostram que o que antes era considerado fixo e estático pode se tornar flexível e dinâmico”.
Outros co-autores da UCI incluem Yuhui Yang, um estudante sênior da UCI, e o estudioso de pós-doutorado Aaron Barajas-Aguilar.
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