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Energia

Nanolâmpada de grafeno emite luz visível a olho nu

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/06/2015

Nanolâmpada de grafeno emite luz visível a olho nu
A luz emitida pela folha monoatômica pode ser vista a olho nu.
[Imagem: Young Duck Kim - 10.1038/nnano.2015.118]

Lâmpada incandescente de grafeno

Esta é uma das menores lâmpadas do mundo, e coloca o grafeno em mais uma linha de aplicações tecnológicas promissoras.

Young Kim e seus colegas da Universidade de Colúmbia, nos Estados Unidos, descobriram que o grafeno emite luz visível com uma eficiência excepcional quando esticado ao ar livre e recebendo energia pelos dois contatos metálicos que o mantêm suspenso.

Apesar de a equipe afirmar se tratar da menor lâmpada incandescente do mundo, esse título ainda pertence a uma lâmpada de um único nanotubo de carbono, criada em 2009 por uma equipe da Universidade da Califórnia.

"Este novo tipo de emissor de luz de grande largura de banda pode ser integrado em chips e vai abrir o caminho rumo à fabricação de telas finas, flexíveis e transparentes," prevê o professor Wang Fon-Jen, coordenador da equipe.

A geração de luz em nanoestruturas e dentro de um chip é um passo crucial para todas as tecnologias optoeletrônicas, ou fotônicas, que incluem a substituição das correntes elétricas pela luz no interior dos circuitos integrados.

Contudo, os esforços rumo a essa tendência estão centrados principalmente nos nanolasers, mesmo porque uma lâmpada incandescente dissipa uma quantidade de calor muito grande - o grafeno, por exemplo, ao emitir luz, alcança uma temperatura de 2.500º C.

Nanolâmpada de grafeno emite luz visível a olho nu
O grafeno concentra o calor no seu centro - a temperatura no ponto de emissão de luz chega a 2.500º C.
[Imagem: Young Duck Kim - 10.1038/nnano.2015.118]

Nanolâmpada de grafeno

A rigor, a nanolâmpada de grafeno é uma versão nanotecnológica dos primeiros experimentos de Thomas Edison com a lâmpada incandescente, quando ele ainda trabalhava com um filamento de carbono - o grafeno nada mais é do que uma forma pura de carbono.

A nanolâmpada incandescente não conta com um "filamento" no sentido estrito do termo, mas com uma folha de grafeno estendida em um espaço livre, presa em dois suportes metálicos que também funcionam como eletrodos.

"A luz visível emitida pelo grafeno de espessura atômica é tão intensa que é visível mesmo a olho nu, sem qualquer amplificação adicional," disse Kim.

A capacidade do grafeno em alcançar temperaturas tão elevadas, sem fundir e sem fundir os eletrodos, deve-se a outra propriedade interessante do material monoatômico: conforme ele se aquece, ele vai se tornando um condutor de calor cada vez mais pobre, deixando as altas temperaturas confinadas em um pequeno ponto quente no centro, onde a luz é emitida.

Aplicações

Agora a equipe pretende mensurar a eficiência da lâmpada de grafeno e verificar a velocidade com que ela pode ser ligada e desligada, o que seria importante para seu uso na transmissão de informações.

Outra linha de aplicações vislumbrada pela equipe consiste na disposição de matrizes de nanolâmpadas ao longo de substrato flexíveis, onde elas funcionariam não para iluminar, mas para aquecer pontos específicos durante frações de segundo para catalisar reações químicas.

Bibliografia:

Artigo: Bright Visible Light Emission from Graphene
Autores: Young Duck Kim, Hakseong Kim, Yujin Cho, Ji Hoon Ryoo, Cheol-Hwan Park, Pilkwang Kim, Yong Seung Kim, Sunwoo Lee, Yilei Li, Seung-Nam Park, Yong Shim Yoo, Duhee Yoon, Vincent E. Dorgan, Eric Pop, Tony F. Heinz, James Hone, Seung-Hyun Chun, Hyeonsik Cheong, Sang Wook Lee, Myung-Ho Bae, Yun Daniel Park
Revista: Nature Nanotechnology
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nnano.2015.118






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