Físicos do Instituto de Ciência Weizmann, em Israel, idealizaram imagens de elétrons fluindo visivelmente através de um nanodispositivo, assim como a água fluindo através de um cano. Previsto há muito tempo, mas somente agora visualizado pela primeira vez, esse novo comportamento curioso para elétrons tem implicações

importantes para futuros dispositivos eletrônicos. Seja na forma de ondas estrondosas ou redemoinhos giratórios, o fluxo de um líquido pode ser extremamente rico. Tais fenômenos variados são o resultado de muitas colisões que ocorrem entre as partículas que compõem de um fluido e são descritos pela física da hidrodinâmica. No entanto, apesar de serem carregados negativamente, os elétrons geralmente fluem através de um condutor como um gás, de maneira aleatória, essencialmente sem se repelirem. Isso ocorre porque a maioria dos condutores é feita de materiais altamente desordenados e os elétrons colidem com mais frequência com as diversas impurezas e imperfeições.

Para que os elétrons possam fluir como um líquido, é necessário um condutor mais avançado, como o grafeno (uma folha de carbono com uma espessura de um átomo), que pode ser obtida de forma excepcionalmente limpa. Teorias sugerem que os elétrons com fluidez líquida podem realizar proezas legais que seus equivalentes balísticos ou difusivos não podem. "Para obter uma prova clara de que os elétrons podem realmente formar um estado líquido, queríamos visualizar diretamente seu fluxo ", disse o professor Shahal Ilani, chefe da equipe Weizmann do Departamento de Física da Matéria Condensada.

Porém, a visualização do fluxo hidrodinâmico de elétrons em um material como o grafeno não é simples, pois requer uma técnica especial que é simultaneamente poderosa o suficiente para espiar dentro de um material, mas suave o suficiente para evitar interromper o fluxo de elétrons. A equipe de Weizmann criou essa técnica, publicada recentemente no artigo Visualizing Poiseuille Flow of Hydrodynamic Electrons, na Nature Nanotechnology.

Eles produziram um detector em nanoescala, construído a partir de um transistor de nanotubo de carbono, capaz de visualizar as propriedades dos elétrons em fluxo com uma sensibilidade sem precedentes. "Nossa técnica é pelo menos 1000 vezes mais sensível que os métodos alternativos, o que nos permite imaginar fenômenos que antes só podiam ser estudados indiretamente", disse o Dr. Joseph Sulpizio, de Weizmann.