O que é um Nanowire?
Um nanofio é uma estrutura de conexão que tem um diâmetro de 10 a 9 metros (10 a 11 pés), extremamente pequeno. Também conhecidos como fios quânticos, esses conectores são usados para conectar componentes minúsculos em circuitos muito pequenos. Essas estruturas não são maiores que um décimo de um nanômetro de largura. Não há restrição quanto à largura que podem crescer, mas não podem crescer mais do que alguns nanômetros de altura.
Existem quatro tipos diferentes de nanofios: metálico, semicondutor, isolante e molecular. Nanofios de metal são feitos de níquel, platina ou ouro. Enquanto os fios semicondutores são compostos de silício, fosfeto de índio ou nitreto de gálio e o isolamento é feito de dióxido de silício ou dióxido de titânio. Para criar um nanofio molecular, o processo envolve repetir unidades moleculares orgânicas ou inorgânicas em um formato específico.
Os nanofios são experimentais e não estão disponíveis em aplicações comerciais ou industriais. A condutividade e o tamanho minúsculo os tornam ideais para futuros processadores e conectores de computador. Estão em andamento pesquisas para usar nanofios e tecnologia relacionada para o uso de comprimentos de onda balística de fótons. Esta tecnologia é um trampolim necessário para a criação de computadores moleculares. A capacidade de transmitir elétrons através desses conectores e programar um processo lógico é fundamental para o próximo estágio de desenvolvimento.
Existem várias técnicas diferentes disponíveis para criar um nanofio, mas a técnica mais confiável é chamada de método de síntese Vapor-Líquido-Sólido (VLS). Nesse método, partículas especiais ou um gás como o silano são usados para criar um ambiente para apoiar o crescimento de um nanofio. Este material é então exposto ao nanocluster de ouro, que cria estruturas de nanofios cristalinos.
Somente quando o material de origem substitui a estrutura é que um nanocluster cresce. O comprimento relativo do produto é controlado através do gerenciamento do comprimento da exposição à fonte. Mais exposição resulta em uma estrutura mais longa. Nanofios inorgânicos, que são vistos alternativamente como polímeros de cluster, são sintetizados em uma reação de fase de vapor de etapa única a temperatura elevada.
Um nanofio também pode ser feito usando uma abordagem de cima para baixo ou de baixo para cima. Na abordagem de cima para baixo, um bloco do material sólido do qual os nanofios serão feitos é esculpido para produzir o fio do tamanho certo. A abordagem de baixo para cima é mais um processo de montagem, onde o nanofio é construído adicionando os materiais principais ao fio à medida que cresce.
Cientistas de todo o mundo estão trabalhando em um método mais rápido e eficiente para criar um nanofio. O uso de nanofios em um transistor é um método ideal para produzir componentes de microprocessadores menores e mais rápidos para a indústria de computadores e eletrônicos. Embora os transistores de nanofios funcionem melhor que os atuais, os altos custos necessários para criá-los são uma barreira para uma fabricação mais ampla.