p Nos últimos anos, materiais em camadas atomicamente planas ganharam atenção significativa devido às suas perspectivas de construção de eletrônicos de alta velocidade e baixa potência. O mais conhecido entre esses materiais é o grafeno, uma única folha de átomos de carbono. Uma das qualidades únicas dessa família de materiais é que eles podem ser empilhados uns sobre os outros como peças de Lego para criar materiais eletrônicos artificiais. p Contudo, embora essas heteroestruturas de van der Waals (vdW) sejam críticas para muitos estudos científicos e aplicações tecnológicas de materiais em camadas, ainda faltam métodos eficientes para a construção de diversas heteroestruturas vdW.

p Uma equipe de pesquisadores encontrou um método versátil para a construção de heteroestruturas vdW de alta qualidade. O trabalho é uma colaboração entre o laboratório de Davood Shahrjerdi, um professor de Engenharia Elétrica e de Computação na NYU Tandon School of Engineering e um membro do corpo docente da NYU WIRELESS; um grupo liderado por Javad Shabani no Center for Quantum Phenomena, Universidade de Nova York; e Kenji Watanabe e Takashi Taniguchi do National Institute for Materials Science, Japão. Seu estudo foi publicado esta semana em Nature Communications .

p Uma etapa crucial para a construção de heteroestruturas de grafeno vdW é a produção de grandes flocos de grafeno monocamada em um substrato, um processo denominado "esfoliação" mecânica. A operação, então, envolve a transferência dos flocos de grafeno para um local alvo para a montagem da heteroestrutura vdW. Um substrato ideal, portanto, tornaria possível esfoliar de forma eficiente e consistente grandes flocos de grafeno monocamada e, subsequentemente, liberá-los sob demanda para a construção de uma heteroestrutura vdW.

p A equipe de pesquisa aplicou uma solução simples, mas elegante para este desafio envolvendo o uso de um filme polimérico de função dupla com uma espessura de menos de cinco nanômetros (menos de 1/10, 000º da largura de um cabelo humano). Essa modificação permite que eles "sintonizem" as propriedades do filme de modo a promover a esfoliação da monocamada de grafeno. Então, para a montagem do tipo Lego, eles dissolvem o filme polimérico por baixo da monocamada de grafeno usando uma gota de água, liberando grafeno do substrato.

p "Nosso método de construção é simples, alto rendimento, e generalizável para diferentes materiais em camadas, "explicou Shahrjerdi." Isso nos permitiu otimizar a etapa de esfoliação independentemente da etapa de transferência de camada e vice-versa, resultando em dois resultados principais:um método de esfoliação consistente para a produção de flocos grandes de monocamada e uma transferência de camada de alto rendimento de flocos esfoliados. Também, usando grafeno como um material modelo, além disso, estabelecemos o notável material e as propriedades eletrônicas das heteroestruturas resultantes. "