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Eletrônica

Eletrônica com nanotubos de volta à agenda

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/06/2015

Eletrônica com nanotubos
O dispositivo conecta o transístor de nanotubo de carbono aos eletrodos sem perdas significativas de sinal.
[Imagem: V. Ranjan et al. - 10.1038/ncomms8165]

Transistores de nanotubos

Já se vão quase 15 anos desde que foram criados os primeiros transistores de nanotubos de carbono, e pouco menos desde os primeiros circuitos lógicos de nanotubos.

Mas, se são tão eficientes e rápidos, por que os transistores de nanotubos de carbono ainda não trabalham em conjunto, ou mesmo substituem, os tradicionais transistores de silício?

Uma das razões é que é difícil acoplar um nanotubo a um eletrodo, já que uma parte substancial do sinal elétrico é perdida na interface devido à reflexão de parte do sinal.

Ao menos este problema agora foi resolvido por Vishal Ranjan, da Universidade da Basileia, na Suíça.

Ranjan desenvolveu um leiaute no qual há um acoplamento muito eficiente entre o nanocomponente - baseado no nanotubo de carbono - e o eletrodo, responsável por levar e trazer os sinais elétricos.

Acoplamento de sinais

Acoplar as nanoestruturas aos condutores significativamente maiores é difícil porque eles têm impedâncias muito diferentes. Quanto maior for a diferença na impedância entre as duas estruturas condutoras, maior será a perda durante a transmissão.

A diferença de dimensões entre os nanocomponentes e os condutores é tão grande que a transmissão de sinais pode ser totalmente inviabilizada.

O problema pode ser comparado ao que ocorre dentro de uma fibra óptica, onde grande parte da luz poderia ser perdida devido à reflexão nas paredes da fibra. Em se tratando de luz, o problema é evitado com uma superfície antirreflexo.

Ranjan criou então uma superfície antirreflexo para sinais elétricos, reduzindo a reflexão que ocorre quando o sinal passa do nanotubo para o eletrodo, que é muito maior. O dispositivo antirreflexo minimiza o efeito indesejável ajustando as impedâncias, o que permite um acoplamento eficiente.

A expectativa é que esse avanço coloque novamente a eletrônica dos nanotubos na agenda dos pesquisadores e da indústria.

Bibliografia:

Artigo: Clean carbon nanotubes coupled to superconducting impedance-matching circuits
Autores: Vishal Ranjan, G. Puebla-Hellmann, M. Jung, T. Hasler, A. Nunnenkamp, M. Muoth, C. Hierold, A. Wallraff, C. Schonenberger
Revista: Nature Communications
Vol.: 6, Article number: 7165
DOI: 10.1038/ncomms8165






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