MADRID 15 jan. (EUROPA PRESS) -
O Prêmio Fundação BBVA Fronteiras do Conhecimento em Ciências Básicas foi concedido em sua XVIII edição aos físicos Allan MacDonald (Universidade do Texas em Austin) e Pablo Jarillo-Herrero (Instituto Tecnológico de Massachusetts, MIT) por suas descobertas sobre o chamado “ângulo mágico” que permite transformar e controlar o comportamento de novos materiais.
O “trabalho pioneiro” de ambos os pesquisadores, nas palavras do júri, conseguiu tanto a fundamentação teórica quanto a comprovação experimental de um novo campo, hoje conhecido como twistrônica, que permite obter supercondutividade, magnetismo e outras propriedades por meio da rotação de novos materiais bidimensionais, como o grafeno.
O canadense MacDonald previu em um modelo teórico publicado em 2011 que, ao girar duas camadas de grafeno em um determinado ângulo, da ordem de um grau, a interação entre os elétrons daria origem a novas propriedades emergentes.
Sete anos depois, o espanhol Jarillo-Herrero liderou a demonstração experimental do efeito desse chamado “ângulo mágico”, através da rotação de duas camadas de grafeno que transformaram seu comportamento, gerando novas propriedades como a supercondutividade.
O impacto dessa descoberta, segundo explicam os premiados, “está apenas começando”. Girando camadas de materiais bidimensionais umas sobre as outras em ângulos diferentes, é possível “tornar realidade todos os comportamentos da matéria que existem: não apenas isolantes e supercondutores, mas também magnetismo e muitos outros comportamentos complexos”.
Até agora, precisa Jarillo-Herrero, eram necessários diferentes elementos da tabela periódica para observar toda essa gama de propriedades, enquanto o grafeno permite vê-las todas em um: o carbono. Esse elemento se torna uma “pedra filosofal inversa”, afirma o pesquisador, pois, em vez de converter qualquer material em ouro, é o grafeno que adota o comportamento de qualquer outro material. No entanto, para poder levar todo esse conhecimento para aplicações industriais, um primeiro passo essencial será projetar melhores maneiras de fabricar camadas de grafeno com orientações pré-estabelecidas. O processo atual é tão artesanal que leva semanas ou até meses para gerar um único desses dispositivos, e aqueles que se dedicam a isso são “como monges medievais fazendo um manuscrito”, na opinião de Jarillo-Herrero.
“Não temos uma impressora que nos permita fabricar milhares e milhões de dispositivos iguais de uma só vez, e obtê-la exigirá muito trabalho de pesquisa em engenharia básica, pelo qual já existe um certo interesse na comunidade”, observa.
Os avanços futuros que permitirão compreender melhor como são gerados os diversos comportamentos da matéria a partir do grafeno ajudarão a projetar novos materiais com propriedades nunca antes vistas. “Uma das aplicações mais prováveis é um novo tipo de dispositivo, que controla a transferência de informações entre computadores e cabos de fibra óptica. É uma tecnologia muito promissora, e esses materiais são os melhores candidatos para obter controle elétrico das propriedades ópticas", afirma MacDonald. Assim, uma "impressora" de folhas de grafeno giradas em diferentes ângulos permitirá verificar a utilidade prevista desses materiais para tecnologias quânticas, como computação ou sensores, e certos tipos de inteligência artificial, com um custo energético muito menor do que o atual.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático