Educação

Doutorando em Física publica artigo sobre nova classe de nanoestruturas em prestigiada revista internacional

Imagem: Reprodução da capa da revista Carbon (Imagem: Divulgação)

O estudante Fabrício Morais de Vasconcelos, do doutorado em Física da Universidade Federal do Ceará, é o autor de um estudo sobre grafeno publicado na revista Carbon (fator de impacto 8,81 e qualis A1), um dos periódicos mais importantes do mundo no âmbito de pesquisas com ênfase em materiais à base de grafeno. O trabalho é assinado também pelo Prof. Antonio Gomes de Souza Filho, do Departamento de Física da UFC, e pelos professores Eduardo Costa Girão, da Universidade Federal do Piauí (UFPI), e Vincent Meunier, do Rensselaer Polytechnic Institute, dos Estados Unidos.

Intitulado “Electronic and structural properties of tetragraphenes” (“Propriedades eletrônicas e estruturais de tetragrafenos”), o artigo aborda as propriedades eletrônicas e a viabilidade energética de uma nova classe de nanoestruturas de carbono bidimensionais, chamada tetragrafeno.

O principal achado da pesquisa é que as estruturas investigadas apresentaram um conjunto de propriedades semicondutoras atraentes, que podem possibilitar seu uso futuro em novas classes de nanodispositivos, constituindo também uma alternativa aos materiais tradicionais. As estruturas demonstraram ainda ser bastante estáveis em relação às suas propriedades energéticas.

Imagem: Gráfico relativo ao tetragrafeno utilizado na pesquisa (Imagem: Divulgação)Fabrício de Vasconcelos explica que toda a eletrônica convencional (incluindo dispositivos como transistores e processadores) é baseada no elemento químico silício. Porém, a rápida miniaturização dos dispositivos, bem como o aumento da capacidade de armazenamento e de processamento, sugerem que a eletrônica como conhecemos está chegando ao seu limite da miniaturização.

“Uma forma de contornar esse fato é propor novos materiais que possam vir a substituir o silício como ingrediente básico dos novos dispositivos eletrônicos. Neste contexto, as nanoestruturas à base de carbono ganham bastante destaque. A característica do carbono em formar diversas nanoestruturas estáveis ‒ por exemplo, grafeno, fulereno e nanotubo de carbono ‒ estimula a comunidade científica a buscar novas nanoestruturas de carbono. Uma dessas novas nanoestruturas é o tetragrafeno”, explica Vasconcelos.

Nos próximos passos da pesquisa, serão estudadas as propriedades físicas de nanoestruturas 1D ‒ nanofitas e nanotubos ‒ obtidas a partir do enrolamento da folha de tetragrafeno (no caso dos nanotubos) e do corte da folha de tetragrafeno (no caso das nanofitas).

GUIA ‒ De acordo com o Prof. Antonio Gomes, um dos orientadores do estudo, a pesquisa em questão tem a importância de predizer ‒ por meio de resultados de modelos teóricos baseados em física quântica no estado da arte ‒ a descoberta de novos materiais de carbono com um conjunto de propriedades que não estão presentes nos materiais já conhecidos, tais como o grafeno. “Essa contribuição serve de guia para a síntese desses novos materiais em laboratório”, pontua.

PESQUISAS COM GRAFENO NA UFC ‒ A Universidade Federal do Ceará é uma das instituições mais destacadas do Brasil nas pesquisas sobre grafeno, bem como de outros compostos de carbono, como nanotubos. Um artigo científico de 2014 mostrou que a UFC estava em 2º lugar em publicações sobre o tema no Brasil. Em 2010 ‒ ano em que o Prêmio Nobel de Física foi para dois cientistas que fizeram experimentos inovadores com o grafeno ‒ um levantamento mostrou um mapa onde estão as maiores contribuições para o tema “grafeno” no mundo. No Brasil, os destaques foram para São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais e Ceará.

Essa tendência segue até hoje, sendo que a UFC contribui para o tema tanto construindo previsões teóricas como de forma experimental, com estudos de microscopia, espectroscopia, entre outros.

Fonte: Fabrício Morais de Vasconcelos, aluno do doutorado em Física e autor da pesquisa ‒ e-mail: fabricio.vasconcelos@fisica.ufc.br

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