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Grafeno branco é produzido usando bobina de Tesla modificada O nitreto de boro é o pó branco se formando pela ação do arco voltaico dentro do recipiente curvo. [Imagem: CINE] Nitreto de boro Pesquisadores brasileiros desenvolveram uma técnica simples para produzir folhas de um dos materiais bidimensionais (2D) mais promissores para a eletrônica e a óptica. Materiais bidimensionais, como o grafeno e a molibdenita, estão se tornando cada vez mais relevantes, mas produzi-los em escala industrial, mantendo as suas propriedades, ainda é um desafio a ser vencido. Rodrigo de Souza e seus colegas do CINE (Centro para Inovação em Novas Energias) e do IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares) trabalharam com um outro material 2D, o nitreto de boro, que está sendo usado para criar sinapses artificiais para computadores neuromórficos e até qubits para computadores quânticos. Rodrigo e seus colegas desenvolveram um método rápido, limpo, escalável e simples para obter nanofolhas de nitreto de boro hexagonal - o material é formado por camadas planas de átomos de boro e nitrogênio dispostos em forma de hexágonos. Para tirar proveito de todas as propriedades desse material em sua versão bidimensional, é necessário esfoliá-lo, ou seja, extrair folhas de poucas camadas atômicas de espessura a partir de um cristal macroscópico. Conhecido como grafeno branco, o nitreto de boro hexagonal é semelhante ao material de carbono em muitos aspectos, mas é muito mais difícil de se esfoliar. Grafeno branco produzido por bobina de Tesla Nanofolhas do nitreto de boro, o "grafeno branco". [Imagem: Rodrigo F.B. de Souza et al. - 10.1016/j.mtadv.2021.100181] A equipe conseguiu extrair as nanofolhas usando o plasma criado por uma bobina de Tesla modificada, atuando sobre o material confinado dentro de um tubo. A bobina de Tesla é um aparelho simples, que pode até ser construído artesanalmente, capaz de produzir descargas de alta tensão, criando arcos voltaicos. Essas descargas elétricas ionizam o ambiente, formando o chamado "plasma frio", no qual os elétrons estão em um estado energético mais alto do que o resto das partículas. A esfoliação do nitreto de boro ocorre quando os elétrons são disparados contra uma amostra macroscópica de nitreto de boro: Parte da energia dos elétrons é transferida para a estrutura do cristal, o que aumenta a distância de ligação entre as camadas atômicas até um ponto em que a ligação se rompe, e a folha se solta naturalmente, depositando-se no recipiente. O nitreto de boro hexagonal também está sendo usado em pesquisas para a geração e armazenamento de energia renovável, em processos de catálise e fotocatálise e em dispositivos como supercapacitores e células a combustível. Link:https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=grafeno-branco-produzido-usando-bobina-tesla-modificada&id=010165220117#.Yff2TurMJhE

No grafeno há apenas átomos de carbono, enquanto cada hexágono no h-BN consiste em três átomos de nitrogênio e três átomos de boro. [Imagem: NTU Singapore] Material mais resistente do mundo O grafeno é famoso e muitos ainda se referem a ele como o material mais forte do mundo. Mas ele possui um parente bem próximo, chamado nitreto de boro hexagonal, que, além de muito parecido com seu primo mais famoso, é capaz de suportar uma força 10 vezes maior do que o grafeno. O nitreto de boro hexagonal, ou h-BN, também é um material bidimensional, com apenas uma camada atômica de espessura, e chegou a ser usado pela indústria de cosméticos nos anos 1940. Ele foi abandonado devido ao seu alto preço, mas ressurgiu no final da década de 1990, depois que a tecnologia tornou sua produção mais barata. Hoje, ele é usado em quase todos os cosméticos, devido à sua capacidade de absorver o excesso de sebo facial e dispersar os pigmentos uniformemente, e como uma camada protetora em eletrônicos, devido à sua capacidade de isolamento contra eletricidade e por resistir a temperaturas de até 1000 ºC. Contudo, até agora, os cientistas nunca haviam compreendido a razão da resistência mecânica extrema do nitreto de boro hexagonal, já que essa propriedade - tecnicamente chamada tenacidade - é muito maior no h-BN do que em materiais com estruturas semelhantes. Tenacidade Yingchao Yang e colegas de Cingapura e dos EUA agora finalmente conseguiram bolar um experimento - e repeti-lo durante mais de 1.000 horas - que revelou os segredos do nitreto de boro. Quando Yang examinou o h-BN conforme ele era exposto ao estresse, ele observou que quaisquer quebras no material se ramificavam como bifurcações em uma estrada, em vez de viajarem direto pelo material, o que significa que as fraturas no h-BN têm menos probabilidade de crescer quando mais estresse é aplicado. "Nossos experimentos mostram que o h-BN é o nanomaterial mais resistente medido até o momento. O que torna este trabalho tão emocionante é que ele revela um mecanismo de endurecimento intrínseco neste material - que deve ser frágil, pois tem apenas um átomo de espessura. Isso é inesperado, pois muitas vezes há uma compensação entre a resistência e fragilidade dos nanomateriais," comentou o professor Huajian Gao, cuja equipe descobriu o princípio que governa a resistência dos metais e que, mais recentemente, ajudou a criar uma versão nanotecnológica do concreto armado. A equipe afirma que essa nova compreensão das propriedades exclusivas do composto pode abrir caminho para o projeto de novos materiais flexíveis para a eletrônica. Há uma ligeira assimetria na estrutura do nitreto de boro, o que é suficiente para impedir que as fraturas sigam adiante, como no grafeno. [Imagem: NTU Singapore] Grafeno versus nitreto de boro Parecidos com favos de mel, tanto o h-BN quanto o grafeno estão dispostos em hexágonos interconectados. No entanto, os hexágonos no grafeno consistem apenas de átomos de carbono, enquanto cada hexágono no h-BN consiste em três átomos de nitrogênio e três átomos de boro. Essa diferença na composição é o que faz com que uma rachadura em movimento no h-BN se ramifique, e essa tendência a se ramificar ou virar significa que é preciso mais energia para que uma rachadura avance. Em comparação, o grafeno quebra mais facilmente porque as fraturas viajam diretamente pelo material, como um zíper. Os pesquisadores afirmam que a surpreendente resistência do h-BN pode torná-lo a opção ideal para fazer eletrônicos flexíveis resistentes a rasgos, como dispositivos médicos vestíveis e celulares dobráveis. Ele também pode ser adicionado para fortalecer compostos feitos de outros materiais bidimensionais, que tendem a ser frágeis. "Nossas descobertas também apontam para uma nova rota para a produção de materiais resistentes, adicionando assimetria estrutural em seus projetos. Isso reduziria a probabilidade de fraturamento dos materiais sob estresse extremo, o que pode causar falhas nos dispositivos e causar efeitos catastróficos," finalizou o professor Gao. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=revelado-segredo-material-10-vezes-mais-forte-grafeno&id=010165210622

Quando você está usando o computador ou videogame e, de repente, a energia cai, todos os arquivos ou jogos abertos são reiniciados a partir do estado em que foram salvos pela última vez, o que nos faz perder grande parte do que já tinha sido feito. O que promete a nova tecnologia? * Uso do grafeno e do ITON é inédito * Velocidade incrivelmente maior para PCs e até para Smartphones * Menor chance de perda de dados * Aparelhos ainda mais compactos e leves que os atuais * Menor consumo de energia Memristores são uma promessa da indústria há alguns anos, que pode se tornar real com o chip criado no Brasil Esse tipo de perda certamente não ocorrerá quando começarmos a usar máquinas feitas com memristores, ou seja, com memória resistiva (ReRAM). Isso porque, com os memristores, não haverá a divisão das informações dos eletrônicos em unidade de armazenamento (que não depende de energia) e memória volátil (instantânea) (que apaga com o aparelho desligado). Inovação na USP Uma nova maneira de fabricar memórias como essas foi criada por cientistas da USP e teve o pedido de registro aceito pelo INPI (Instituto Nacional da Propriedade Industrial) em novembro de 2022. Marina Sparvoli, pós-doutoranda do Instituto de Física (IF) da USP, em colaboração com outros pesquisadores, desenvolveu um mecanismo de memória baseado nos memristores, a partir de materiais jamais combinados. O protótipo consiste em uma camada de grafeno depositada entre contatos de indium tin oxynitride (Iton) — semicondutor pouco pesquisado — e de alumínio, como um sanduíche. A eletricidade passa pelo conjunto, gerando campo eletromagnético. Dependendo da tensão, forma-se ou não um filamento responsável pelo fenômeno de comutação resistiva, de alta e baixa resistência. A grande vantagem dessa tecnologia é que, ao contrário das memórias atuais, as informações contidas nas memórias resistivas não somem quando o aparelho é desligado. Ainda não existem computadores equipados com tal dispositivo, por isso os testes são feitos em estações de prova de semicondutores (probe station). Diferença detalhada entre as tecnologias Quando ligamos um PC, o Sistema Operacional (Windows, MAC OS ou Linux, por exemplo) é copiado do dispositivo de armazenamento de dados (que podem ser HDs ou unidades de memória do tipo Flash, chamadas de SSDs). Os HDs são, grosso modo, discos magnéticos que vêm sendo substituídos por SSDs nos últimos anos. Os SSDs são menores e muito mais rápidos – o que tem permitido o surgimento de computadores mais leves e finos. No caso dos Smartphones, sempre foram usadas memórias do tipo Flash para o armazenamento. Agora, essa tecnologia pode se tornar obsoleta, a partir da criação da pesquisador da USP: os chips propostos por ela são até 100 vezes mais rápidos que as memórias do tipo Flash. Além disso, como estamos falando de uma tecnologia que é capaz de preservar os dados mesmo quando os aparelhos estão desligados, o processo de cópia dos arquivos de um HD ou de um SSD para um chip de memória RAM por exemplo, seria dispensado: tudo já estaria resolvido com o uso das memórias ReRAM. Além disso, os memristores são minúsculos, compreendendo algumas poucas centenas de átomos de espessura, e podem se comportar como conexões neurais biológicas. Esse novo tipo de memória trabalha com estados de resistência alta e baixa à passagem de corrente elétrica. Ou seja, no momento em que há resistência alta à passagem da corrente pode representar o número 0, no momento em que há resistência baixa, isso pode representar o número 1, por exemplo. A alternância entre 0 e 1 é que corresponde ao código binário da linguagem dos computadores. Nos chips atuais, essa alternância é determinada pela tensão (há a passagem de corrente ou não) — e não pela resistência baixa ou alta da nova tecnologia. Os filamentos de memristores podem ser construídos na escala dos nanômetros, ou seja, de milionésimos de milímetro (0,000.000.001 metro), prometendo infinidade de informações salvas em minúsculo espaço de armazenamento. A computação resistiva ainda não é utilizada em aparelhos comerciais. Embora alguns componentes já sejam vendidos separados, eles têm os cientistas como público-alvo. Em relação à tecnologia hoje utilizada nos PCs domésticos, de metal-óxido-semicondutor complementar (CMOS), ela é mais compactável e não está limitada pelos gargalos de processamento em série. Ou seja, podem enviar dados simultâneos ao invés de formar filas durante as transmissões nas linhas de comunicação internas. Os arquivos salvos também ficariam muito menos suscetíveis a serem apagados acidentalmente. Para destruir a informação armazenada nesse novo tipo de memória, precisa ser aplicada forma muito específica de campo magnético que não existe na natureza. Para efeito de comparação, os dados contidos em unidades de armazenamento comuns podem ser destruídos apenas passando um ímã por perto. Material inédito O professor José Fernando Chubaci, que supervisiona Marina no pós-doutorado, conta que a aplicação de Iton a memórias resistivas nunca foi feita antes. "Esse é um projeto na fronteira do conhecimento mundial, que terá aplicação no mercado internacional daqui a dez, 15 ou 20 anos. A doutora Marina conseguiu criar memórias resistivas usando grafeno com o Iton, ampliando espaço de pesquisa na área e trazendo conhecimento ao nosso laboratório." José Fernando Chubaci, professor do Instituto de Física da USP Fonte: Jornal USP https://jornal.usp.br/ciencias/pesquisadora-da-usp-cria-memoria-de-computador-inovadora-com-potencial-para-substituir-dispositivos-de-silicio/

Olá pessoal, estou fazendo um projeto de RC e estou trabalhando na parte as baterias no momento. Procurei por baterias que carregassem rápido já que é um grande diferencial e achei as baterias de li-po "grafeno" Já sabemos que não é grafeno de verdade e somente uma folha de carbono, porém mesmo assim isso aumenta a condutibilidade e aumenta a velocidade de carga e a potência de descarga. Tendo isso em vista, a possibilidade de carregar mais rápido é mais alta. Porém, ao entrar em contato com a Yowoo, os mesmos afirmam que é somente possível carregar à 1C, que é a mesma taxa de carregamento de Li-ion normal, o que é intrigante. Conversando com donos dessas baterias, os mesmos afirmam carregar em 35~40min a mais de 1.5c. O que me resta a dúvida, posso carregar a mais de 1C? E se sim como calculo? Além disso, tenho a dúvida de qual seria a melhor forma de carregar um pack de 3 células, ligando todas em série e carregando com uma tensão alta porém enfrentando a impedância das baterias em série, ou carregando todas em paralelo com uma voltagem baixa e corrente alta sem a alta impedância?