Material 3D reproduz velocidade eletrônica do grafeno sem a fragilidade

Pesquisadores da Universidade de Liverpool demonstraram que o composto hafnío estânio (HfSn₂) é capaz de apresentar fluxo eletrônico tão rápido quanto o do grafeno, mas em uma estrutura totalmente tridimensional e mais resistente. O resultado, divulgado em 27 de janeiro de 2026 na revista Matter, pode abrir caminho para dispositivos de computação de baixo consumo energético utilizáveis em larga escala.

O estudo, liderado pelo físico Dr. Jonathan Alaria e pelo químico Professor Matthew Rosseinsky, combinou modelagem teórica e experimentos com cristais únicos de alta qualidade. Os cientistas identificaram que o HfSn₂ forma camadas em formato de colmeia empilhadas de maneira quiral — torção semelhante à de uma hélice de DNA — preservando características eletrônicas típicas de materiais bidimensionais, mesmo com ligações atômicas em três dimensões.

Essa organização permite ao material hospedar pontos de Weyl, regiões incomuns na estrutura eletrônica que facilitam dramaticamente a mobilidade dos elétrons. Dessa forma, os portadores de carga se comportam como se estivessem em um ambiente 2D, embora o cristal seja 3D e mecanicamente robusto, superando a fragilidade intrínseca do grafeno.

Segundo Alaria, provar o transporte eletrônico de natureza bidimensional em um sólido tridimensional exigiu medições sob condições extremas e colaboração estreita entre física e química. Já Rosseinsky ressaltou que o trabalho mostra a possibilidade de alcançar propriedades do grafeno em materiais fora do universo das folhas atômicas, ao controlar o arranjo dos átomos.

Material 3D reproduz velocidade eletrônica do grafeno sem a fragilidade - Imagem do artigo original

Imagem: Internet

Além de indicar rota para lógicas de baixa energia e dispositivos spintrônicos, a pesquisa demonstra que controlar ligações químicas e padrões de empilhamento pode separar a dimensionalidade estrutural da eletrônica, expandindo o leque de materiais avançados para tecnologias futuras.

Com informações de Nanowerk

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