"Primo" do grafeno, o borofano promete revolucionar a nanotecnologia

Por Gustavo Minari | 07 de Abril de 2021 às 16h25
Divulgação

Um material com menos de um nanômetro de espessura, mais forte e mais versátil que o aço, foi desenvolvido por cientistas do Laboratório Argonne, dos EUA, em parceria com a Universidade Northwestern e com a Universidade da Flórida. O borofano é um avanço promissor nas áreas de nanoeletrônica e tecnologia de informação quântica.

Na ciência dos materiais bidimensionais, o grafeno é a substância mais conhecida e utilizada atualmente por sua rigidez (200 vezes mais forte que o aço) e pela sua capacidade de conduzir energia. Já a folha de boro com espessura de um átomo, chamada de borofeno — com “e” — foi sintetizada pela primeira vez em 2015 e tem características um pouco diferentes do parente mais famoso.

Estrutura do borofano feita com átomos de boro e hidrogênio (Imagem: Reprodução/Argonne Laboratory)

“Enquanto o grafeno é simplesmente uma camada atômica como as muitas camadas de um material comum como o grafite, o borofeno não tem uma estrutura parental equivalente e é muito difícil de preparar. Além disso, a rápida reação do borofeno com o ar significa que ele é muito instável e muda de forma rapidamente”, disse o professor de ciência e engenharia de materiais da Universidade Northwestern, Mark Hersam.

Mas e o borofano?

Os cientistas descobriram uma forma de superar os problemas de utilização do borofeno original cultivando suas moléculas em um substrato de prata, que depois foram expostas ao hidrogênio. O resultado foi a criação de um novo composto, o borofano, mais estável e menos oxidável.

“O Borofeno por si só tem todos os tipos de problemas, mas quando o misturamos com hidrogênio, o produto repentinamente se torna muito mais estável e atraente para uso nos campos emergentes da nanoeletrônica e da tecnologia da informação quântica”, afirma o professor Hersam.

Aplicações infinitas

Os cientistas listam várias áreas onde o borofano pode ser utilizado, como na construção de células solares, em baterias mais eficientes e na fabricação de componentes eletrônicos. Nos testes em laboratório, as propriedades do borofano mostraram-se promissoras em equipamentos que utilizam a luz para ter um desempenho superior.

O campo conhecido como optoeletrônica abrange vários segmentos da indústria de produtos de tecnologia que vão desde a produção de chips de computador mais rápidos e eficientes até a fabricação de telas de LED mais avançadas e que consomem menos energia.

“O que é realmente encorajador é que descobrimos que uma nanofolha de borofano em um substrato de prata é bastante estável, ao contrário do borofeno. Isso significa que ele pode ser facilmente integrado com outros materiais na construção de novos dispositivos que combinam luz com eletrônica,” disse o nanocientista do Laboratório Argonne, Pierre Darancet.

A utilização do borofano em larga escala pode transformar a indústria de tecnologia como conhecemos hoje, miniaturizando componentes a níveis quânticos, com baixo consumo energético e alto desempenho. As baterias feitas de grafeno, que carregam mais rápido, não esquentam e têm uma vida útil muito longa já são realidade. Segundo os cientistas, futuros componentes feitos com o borofano poderiam ser ainda melhores.

Será que em breve veremos dispositivos feitos de borofano tomando conta de nosso dia a dia? Comente.

Fonte: Argonne Laboratory

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