p Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign demonstraram umectação ajustável induzida por dopagem e adesão de grafeno, revelando oportunidades novas e exclusivas para materiais de revestimento e transdutores avançados. p "Nosso estudo sugere que a modulação induzida por dopagem da densidade do portador de carga no grafeno influencia sua molhabilidade e adesão, "explicou SungWoo Nam, professor assistente do Departamento de Ciência Mecânica e Engenharia de Illinois. "Este trabalho investiga este novo fenômeno de umedecimento ajustável induzido por dopagem, que é exclusivo do grafeno e, potencialmente, de outros materiais 2D em investigações teóricas e experimentais complementares."

p Grafeno, sendo opticamente transparente e possuindo propriedades elétricas e mecânicas superiores, pode revolucionar os campos de revestimentos de superfície e telas de eletrumedecimento, de acordo com os pesquisadores. A molhabilidade de um material (ou seja, interação com água) é tipicamente constante na ausência de influência externa e são classificados como amante da água (hidrofílico) ou repelente de água (hidrofóbico; grânulos de água na superfície). Dependendo da aplicação específica, uma escolha entre o material hidrofóbico ou hidrofílico é necessária. Para monitores de eletrowetting, por exemplo, as características hidrofílicas do material de exibição são aprimoradas com a ajuda de uma corrente elétrica constante impressa externamente.

p "O que torna o grafeno especial é que, ao contrário de materiais a granel convencionais, exibe características de umedecimento de superfície ajustáveis ​​devido a uma mudança em sua densidade de elétrons, ou por doping, "disse Ali Ashraf, um estudante pesquisador de pós-graduação e primeiro autor do artigo, "Umectabilidade ajustável induzida por dopagem e adesão do grafeno, "aparecendo em Nano Letras . "Nossas equipes de pesquisa colaborativa descobriram que, embora o grafeno se comporte normalmente como um material hidrofóbico (devido à presença de contaminação aérea fortemente retida em sua superfície), sua hidrofobicidade pode ser facilmente alterada pela alteração da densidade do elétron.

p "Nosso estudo mostra que o grafeno demonstra capacidade de umedecimento ajustável - comportamento hidrofóbico e hidrofílico comutável - quando sua densidade de elétrons é alterada por polímeros carregados de subsuperfície e metais (dopagem a.k.a.), "Ashraf acrescentou." Esta descoberta lança luzes sobre ligações não claras anteriores entre a transferência de carga no nível quântico e a molhabilidade da superfície macroscópica para o grafeno. Esta descoberta emocionante abre novas portas de possibilidade para o revestimento de superfície ajustável e telas eletrowetting sem fornecimento contínuo de corrente elétrica externa, o que se traduzirá em economia de energia significativa. "

p "Além disso, investigamos outra propriedade intimamente relacionada - adesão de superfície, "Disse Nam." Observamos mudanças na densidade de elétrons do grafeno levando a uma mudança na adesão, que determina como o grafeno interage com outras moléculas hidrofóbicas e hidrofílicas, o que é importante para produtos químicos e biossensores à base de grafeno. Nossa descoberta sugere que é possível tornar reutilizável, sensores de grafeno autolimpantes que podem interagir primeiro com moléculas hidrofóbicas para detecção, e, em seguida, separa-se deles (isto é, limpa a si mesmo) por hidrofilia aumentada via modulação de densidade de elétrons. "

p Nota:Os autores observam que este trabalho demonstra de forma independente e apóia ainda mais achados semelhantes relatados em Hong et al. (DOI:10.1021 / acs.nanolett.6b01594), mostrando modulação de molhabilidade induzida por dopagem de grafeno.