CIÊNCIA & TECNOLOGIA
CIENTISTAS CRIAM PRIMEIRO SEMICONDUTOR FUNCIONAL FEITO DE GRAFENO
Investigadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia (ITG), nos Estados Unidos, criaram o primeiro semicondutor funcional feito de grafeno, que poderá permitir dispositivos menores e mais rápidos e ter aplicações para a computação quântica, foi hoje divulgado.
Investigadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia (ITG), nos Estados Unidos, criaram o primeiro semicondutor funcional feito de grafeno, que poderá permitir dispositivos menores e mais rápidos e ter aplicações para a computação quântica, foi hoje divulgado.
Os semicondutores, materiais que conduzem a eletricidade em determinadas condições são componentes fundamentais dos dispositivos eletrónicos, a matéria-prima de ‘chips’ (circuitos integrados) usados em ‘smartphones’, jogos de vídeo e computadores.
Assim, a criação de um semicondutor que consiste “numa única folha de átomos de carbono unidos pelas mais fortes ligações conhecidas”, abre caminho a “um novo modo” de se trabalhar no campo da eletrónica, indica um comunicado do ITG.
A investigação, publicada na revista científica Nature, foi liderada por Walter de Heer, professor de física no ITJ, integrando a equipa investigadores que trabalham em Atlanta, Geórgia, e Tianjin, China.
O objetivo era produzir um semicondutor de grafeno “compatível com os métodos tradicionais de processamento microeletrónico”, numa altura em que o silício, o material semicondutor mais comummente usado, “está a atingir o seu limite face a uma computação cada vez mais rápida e a dispositivos eletrónicos mais pequenos”.
“Agora temos um semicondutor de grafeno extremamente robusto com 10 vezes a mobilidade do silício e que também possui propriedades únicas não disponíveis no silício”, diz de Heer, citado no comunicado.
O investigador começou a explorar materiais à base de carbono como potenciais semicondutores no início da sua carreira e em 2001 começou a estudar o “grafeno bidimensional”.
Durante a década seguinte, a sua equipa continuou a trabalhar no aperfeiçoamento do material na Geórgia Tech e mais tarde passou a colaborar com colegas do Centro Internacional de Nanopartículas e Nanossistemas de Tianjin, na Universidade de Tianjin, que de Heer fundou em 2014 com Lei Ma, diretor do centro e coautor do artigo agora publicado.
A principal questão a resolver era fazer o semicondutor de grafeno ‘ligar’ e ‘desligar’ ao ser sujeito a correntes elétricas para que funcionasse como o silício.
As medições dos cientistas mostraram que o semicondutor de grafeno tem uma mobilidade 10 vezes maior que o silício, ou seja, os eletrões movem-se com muito baixa resistência, o que na eletrónica resulta numa computação mais rápida.
“É como conduzir numa estrada de gravilha ou numa autoestrada (…) É mais eficiente, não aquece tanto e permite velocidades mais altas”, adianta de Heer.
A equipa produziu o único semicondutor bidimensional que possui todas as propriedades necessárias para ser usado na nanoeletrónica e cujas propriedades elétricas são muito superiores às de quaisquer outros semicondutores 2D atualmente em desenvolvimento, precisa o comunicado.
Segundo os investigadores, o “grafeno epitaxial” pode causar uma mudança de paradigma no campo da eletrónica e permitir tecnologias completamente novas que aproveitem as suas propriedades únicas.
CIÊNCIA & TECNOLOGIA
MARTE TEVE PERÍODOS QUENTES E ÁGUA DURANTE 40 MILHÕES DE ANOS
Cientistas de Harvard determinaram os mecanismos químicos através dos quais Marte era capaz de manter calor suficiente nos seus primórdios para sustentar água e possivelmente vida.
Cientistas de Harvard determinaram os mecanismos químicos através dos quais Marte era capaz de manter calor suficiente nos seus primórdios para sustentar água e possivelmente vida.
O facto de atualmente Marte ser frio e seco mas ter tido rios e lagos há vários milhares de milhões de anos intriga os cientistas há décadas.
“Tem sido um verdadeiro mistério que houvesse água líquida em Marte, porque Marte está mais longe do Sol e, além disso, o Sol era mais fraco no início”, explicou, em comunicado, Danica Adams, investigadora de pós-doutoramento da NASA na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson (SEAS) de Harvard e principal autora do novo artigo publicado na Nature Geoscience.
Anteriormente, existia a teoria de que o hidrogénio era o ingrediente mágico que, quando misturado com o dióxido de carbono da atmosfera marciana, desencadeava episódios de aquecimento global. Mas a vida útil do hidrogénio atmosférico é curta, pelo que foi necessária uma análise mais detalhada.
Agora, Adams, o professor Robin Wordsworth de Ciências Ambientais e Engenharia na SEAS, e a sua equipa realizaram modelação fotoquímica (semelhante aos métodos utilizados hoje em dia para rastrear poluentes atmosféricos) para preencher os detalhes da relação da atmosfera marciana primitiva com o hidrogénio e como este relacionamento mudou ao longo do tempo.
“Marte antiga é um mundo perdido, mas pode ser reconstruído em detalhe se fizermos as perguntas certas”, frisou Wordsworth.
“Este estudo sintetiza a química atmosférica e o clima pela primeira vez para fazer algumas previsões surpreendentes que podem ser testadas quando trouxermos rochas de Marte para a Terra”, acrescentou.
Adams modificou um modelo chamado CINETICA para simular como uma combinação de hidrogénio e outros gases que reagem com o solo e o ar controlavam o clima marciano primitivo.
Descobriu que durante os períodos Noachiano e Hesperian, entre há 4 e 3 mil milhões de anos, Marte passou por períodos quentes episódicos ao longo de cerca de 40 milhões de anos, com cada evento a durar 100.000 anos ou mais.
Estas estimativas são consistentes com as características geológicas de Marte atualmente. Os períodos quentes e húmidos eram causados pela hidratação da crosta, ou perda de água do solo, que fornecia hidrogénio suficiente para se acumular na atmosfera durante milhões de anos.
“Identificámos escalas de tempo para todas estas alternâncias. E descrevemos todas as peças no mesmo modelo fotoquímico”, sublinhou Adams.
O trabalho de modelação fornece novas perspetivas potenciais sobre as condições que sustentaram a química prebiótica (os fundamentos da vida posterior como a conhecemos) durante os períodos quentes, e os desafios para a persistência dessa vida durante os intervalos frios e oxidativos.
Adams e outros cientistas estão a começar a trabalhar para encontrar evidências destas alternâncias utilizando modelos químicos isotópicos e planeiam comparar estes resultados com rochas da próxima missão Mars Sample Return (MRS).
Como Marte não possui placas tectónicas, ao contrário da Terra, a superfície visível atualmente é semelhante à de antigamente, tornando a sua história dos lagos e rios muito mais intrigante, realçou ainda.
CIÊNCIA & TECNOLOGIA
ASTEROIDE BENNU REVELOU EXISTÊNCIA DE MOLÉCULAS DE ADN
Cientistas japoneses detetaram numa amostra do asteroide Bennu as moléculas necessárias para a formação de ADN e ARN, suportando a teoria de que os asteroides podem ter transportado, por impacto, os blocos de construção da vida para a Terra.
Cientistas japoneses detetaram numa amostra do asteroide Bennu as moléculas necessárias para a formação de ADN e ARN, suportando a teoria de que os asteroides podem ter transportado, por impacto, os blocos de construção da vida para a Terra.
De acordo com o trabalho publicado esta quarta-feira na revista científica Nature Astronomy, as amostras analisadas revelaram a presença das cinco bases nitrogenadas — adenina, guanina, citosina, timina e uracilo — necessárias para a construção de ADN e ARN.
Foram igualmente identificados pelos investigadores da Universidade Hokkaido, no Japão, os compostos xantina, hipoxantina e ácido nicotínico (vitamina B3).
Uma amostra de 121,6 gramas do asteroide Bennu chegou à Terra em 2023 à “boleia” da missão Osiris-Rex, da agência espacial norte-americana (NASA).
Tratou-se da maior amostra extraterrestre recolhida e enviada para a Terra.
Segundo uma das teses, os asteroides (corpos rochosos do Sistema Solar) contribuíram com água e componentes químicos essenciais para a vida na Terra há milhares de milhões de anos.
Embora os meteoritos na Terra provenham de asteroides, a interpretação dos seus dados “é desafiante” face à “exposição à humidade” da atmosfera e a “uma biosfera descontrolada”, refere a Universidade Hokkaido em comunicado, assinalando que “amostras imaculadas recolhidas de asteroides no espaço são os candidatos ideais”.
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