Cientistas britânicos desenvolveram uma maneira de usar o grafeno, o material mais fino do mundo, para capturar e converter mais luz do que era possível anteriormente, o que abre caminho a avanços na internet de alta velocidade e outras formas ópticas de comunicação.
Em um estudo publicado pela revista Nature Communication, a equipe, que inclui Andre Geim e Kostya Novoselov, cientistas premiados com o Nobel no ano passado, descobriu que, ao combinar grafeno e nanoestruturas metálicas, o volume de luz que o grafeno é capaz de absorver e converter em energia elétrica aumentava em 20 vezes.
O grafeno é uma forma de carbono com espessura de apenas um átomo, e ainda assim cem vezes mais forte que o aço. "Muitas das maiores companhias de eletrônica estão considerando o grafeno para sua próxima geração de aparelhos. Esse trabalho reforça as chances do grafeno ainda mais", disse Novoselov, cientista russo que, com Geim, conquistou em 2010 o Nobel de Física por suas pesquisas sobre o grafeno.
Trabalhos anteriores tinham demonstrado que é possível gerar energia elétrica ao instalar duas estruturas metálicas de entrelaçamento fino sobre uma base de grafeno, e fazer com que todo o aparato receba luz, convertendo-o na prática em uma célula solar simples.
Os pesquisadores explicaram que, devido à mobilidade e velocidade especialmente elevada dos elétrons no grafeno, essas células produzidas com o material podem atingir velocidades incrivelmente rápidas, dezenas ou potencialmente centenas de vezes mais rápidas que as oferecidas pelos cabos de internet mais velozes hoje em uso.
O principal obstáculo a aplicações práticas até o momento vinha sendo a baixa eficiência das células, segundo os pesquisadores. O problema é que o grafeno absorve pouca luz - apenas cerca de 3%; o restante passa pelo material sem contribuir para a geração de energia.
Em uma colaboração entre as universidades de Manchester e Cambridge, a equipe de Novoselov constatou que o problema poderia ser resolvido por uma combinação entre grafeno e as minúsculas estruturas metálicas conhecidas como nanoestruturas plasmônicas, dispostas em padrão especial por sobre o grafeno.
Essa disposição permitiu que o desempenho de absorção de luz do grafeno melhorasse em 20 vezes, sem sacrifício de velocidade, a equipe afirmou no estudo. A eficiência pode ser ainda mais melhorada no futuro, afirmaram.
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