Grafeno

Quando escreves, a grafite do teu lápis deixa rastos  no papel. A grafite é feita de camadas de átomos de carbono. Cada camada é um material muito resistente, muito rígido,  10 vezes mais difícil de esticar que o aço: o grafeno. Mas as camadas estão muito fracamente ligadas entre si e por essa razão ao escreveres ficam blocos de grafite no papel. 

Em 2004, um grupo da Universidade de Manchester, lidhttp://e-fisica.fc.up.pt/fisica_na_up/conteudos/grafeno/erado por Andre Geim, cientista inglês de origem russa, fez uma descoberta importante: ao esfregar grafite numa placa de vidro com uma camada de óxido, alguns dos restos de grafite  são uma única camada atómica: uma folha de grafeno; por acidente, a espessura da camada de óxido era tal que esses flocos de grafeno eram visíveis ao microscópio óptico. 

A partir desta descoberta foi possível estudar as propriedades do grafeno que se revelou um material extraordinário:

• Os átomos e carbono formam uma rede hexagonal, quase sem defeitos; no laboratório de Geim já se produziram flocos de grafeno com dimensões de 0,1mm. 
• Os electrões propagam-se no grafeno, sem serem desviados por colisões, em distâncias enormes, muito maiores que na maioria do semicondutores; isso permitirá transistores muito mais rápidos;
• devido à estrutura hexagonal do grafeno, os electrões, portam-se como se não tivessem massa, isto é, como neutrinos. Neutrinos são partículas que se deslocam sempre à velocidade da luz, como os fotões, mas que têm spin semi-inteiro como os electrões. Há uma variedade de fenómenos relativistas que podem ser estudados experimentalmente no grafeno.
• Uma das consequências da natureza relativista do electrões no grafeno é a absorção de 2% da luz incidente normalmente a uma folha de grafeno; isso torna uma folha de espessura de um átomo vísivel a olho nu!