Catraca de Elétrons

O ARTIGO ABAIXO FOI ESCRITO POR UM NÃO-ESPECIALISTA E MUITO PROVAVELMENTE CONTEM ERROS. NÃO O UTILIZE COMO FONTE PARA SUA PESQUISA. APESAR DISSO, OS LINKS SE REFEREM A REVISTAS ESPECIALIZADAS QUE PASSAM POR UM CRITERIOSO PROCESSO EDITORIAL. BASEIE-SE NESSES LINKS PARA A SUA PESQUISA.

UM POUCO DE HISTÓRIA

Embora nossos colegas ianques muitas vezes creditem a Benjamim Franklin a descoberta da eletricidade, sabemos que foi em verdade o britânico William Gilbert quem identificou extensivamente fenômenos elétricos e cunhou o termo electricus, a partir do termo grego "feito de âmbar". Esse material se eletriza facilmente por atrito.

Mas nos primórdios do conhecimento sobre eletricidade a idéia de correntes elétricas como conjuntos de partículas subatômicas (elétrons) escoando por um material estava longe de ser concebida. De fato ela foi teorizada no início do século XIX, mas somente ao fim do século XIX surgiram os primeiros belíssimos experimentos com raios catódicos, comprovando a existência de elétrons.



Nessa escala, define-se corrente elétrica como a passagem de elétrons como resposta à aplicação de uma voltagem, como por exemplo conectando uma pilha. Essa medida causa efeitos físicos bem determinados que podem ser utilizados para se criar aparelhos de medida de corrente elétrica.

TEMPOS MODERNOS

Mas com os avanços recentes em nanotecnologia, eletrônica ultra-rápida e física de semicondutores (que é a minha área, aliás), ao invés de termos algo como 10^23 elétrons (lembram-se do número de Avogadro?), é comum vermos experimentos e aparelhos eletrônicos funcionando com a passagem de menos de 1000 elétrons.

Na realidade, hoje em dia existem alguns grupos de pesquisadores (incluindo a turma daqui de Wisconsin) capazes de isolar um único elétron e manipulá-lo. Nessa escala, a corrente elétrica claramente não pode mais ser determinada através dos mesmos instrumentos que medem a corrente elétrica que passa pelo liquidificador da sua casa.

Fila Indiana

Para determinar-se um padrão para correntes elétricas nessa fronteira, é necessário um aparto que de fato distingua uma corrente elétron por elétron. Para fazer isso, cientistas da Finlândia criaram transistores que servem como espécies de catracs de elétrons. Dessa maneira, somente um elétron pode passar de cada vez, de forma controlada pelas voltagens aplicadas aos eletrodos.



Os cientistas demonstraram a possibilidade de se fabricar até dez dessas catracas em paralelo. Assim, correntes um pouco maiores podem também ser exploradas.



Achou viagem? Espera só até eu escrever sobre o refrigerador de elétrons que um amigo meu contruiu para a tese de doutorado dele. Esse é de babar.


__________________________________________________

Para ver alguém que entende do assunto falando:

http://www.nature.com/nature/journal/v462/n7274/full/462700e.html


Para ver o artigo original:

http://iopscience.iop.org/1367-2630/11/11/113057/