Conheça o Plumbene, o material 2D que defaria o grafeno na nanotecnologia

Uma equipe de pesquisa da Universidade Nagoya, no Japão, sintetizou em 2019 um material completamente teórico chamado Plumbene. Materiais bidimensionais derivados de elementos do Grupo 14 da tabela periódica, conhecidos como os “primos” do grafeno, têm atraído imenso interesse nos últimos anos devido ao seu potencial como isolantes topológicos úteis. Saiba mais no artigo a seguir, do Engenharia 360!

O que é o Plumbene?

O Plumbene é um material alveolar, com estrutura similar a um favo de mel 2D, à base de chumbo (Pb) que era, até agora, puramente teórico. Ostensivamente semelhante ao grafeno em sua estrutura, o Plumbene promete fornecer um robusto isolante topológico 2D do futuro.

O que são isolantes topológicos?

De acordo com a Wikipedia, um isolante topológico é qualquer material com "ordem topológica não trivial protegida por simetria que se comporte como um isolante em seu interior, mas cuja superfície contenha estados condutores, o que significa que os elétrons só podem se mover pela superfície do material".

Ao contrário de outros (grafeno, por exemplo), Plumbene deveria, de acordo com os pesquisadores, ser capaz de exibir o efeito Hall Quântico de Spin acima da temperatura ambiente. Por essa razão, encontrar um método confiável e barato de sintetizar o Plumbene tem sido considerado um objetivo importante da pesquisa em engenharia e ciência de materiais.

Como o Plumbene foi produzido?

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Nagoya foi capaz de criar Plubmene aquecendo e esfriando lentamente um filme de chumbo ultrafino em paládio (Pd). Usando este método, a equipe conseguiu desenvolver um material de superfície com a estrutura de favo de mel de assinatura de uma monocamada 2D, como revelado por microscopia de varredura por tunelamento (STM).

Perspectivas futuras

"O advento do Plumbene", observa o professor Yuhara, um dos autores do trabalho, "tem sido muito aguardado, e veio logo após a criação do silicene em 2012, germanene em 2014 e stanene em 2015. Ele certamente lançará uma corrida para aplicações".

Em meio a tantos nomes complicados, é importante aproveitar o ensejo para comentar que todos esses avanços em materiais são um indicativo de como a engenharia começa em escalas minúsculas, em laboratório, para as nossas aplicações no cotidiano. Por mais utilitaristas que sejamos, vale lembrar de como a aplicabilidade caminha paralelamente às ciências mais básicas em um contexto de desenvolvimento.

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Fontes: Advanced Materials; Phys.org.

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