Esta imagem de uma 'lesma' de metal líquido e seu 'rastro' da espessura de um átomo mostra o avanço em ação. Quando dissolvido em um núcleo de metal líquido, certos metais deixam para trás esta camada clara de seu óxido, que não é mais espesso do que alguns átomos e pode ser removido tocando ou rolando. Crédito:RMIT University
Pesquisadores da RMIT University em Melbourne, Austrália, usaram metal líquido para criar materiais bidimensionais não mais grossos do que alguns átomos que nunca antes foram vistos na natureza.
O incrível avanço não só revolucionará a maneira como fazemos química, mas também pode ser aplicado para aprimorar o armazenamento de dados e tornar a eletrônica mais rápida. A descoberta "uma vez em uma década" foi publicada em Ciência .
Os pesquisadores dissolvem metais em metal líquido para criar camadas de óxido muito finas, que anteriormente não existiam como estruturas em camadas e que são facilmente removidas.
Uma vez extraído, essas camadas de óxido podem ser usadas como componentes de transistor na eletrônica moderna. Quanto mais fina a camada de óxido, quanto mais rápida a eletrônica. Camadas de óxido mais finas também significam que os componentes eletrônicos precisam de menos energia. Entre outras coisas, camadas de óxido são usadas para fazer as telas sensíveis ao toque em telefones inteligentes.
A pesquisa é liderada pelo Professor Kourosh Kalantar-zadeh e Dr. Torben Daeneke da Escola de Engenharia do RMIT, que com os alunos vêm experimentando o método nos últimos 18 meses.
"Quando você escreve com um lápis, o grafite deixa flocos muito finos chamados grafeno, que podem ser facilmente extraídos porque são estruturas em camadas que ocorrem naturalmente, "disse Daeneke." Mas o que acontece se esses materiais não existirem naturalmente?
"Aqui encontramos um extraordinário, ainda assim, um método muito simples para criar flocos atomicamente finos de materiais que não existem naturalmente como estruturas em camadas.
"Usamos ligas não tóxicas de gálio (um metal semelhante ao alumínio) como meio de reação para cobrir a superfície do metal líquido com camadas de óxido atomicamente finas do metal adicionado, em vez do óxido de gálio que ocorre naturalmente.
"Essa camada de óxido pode então ser esfoliada simplesmente tocando o metal líquido com uma superfície lisa. Quantidades maiores dessas camadas atomicamente finas podem ser produzidas pela injeção de ar no metal líquido, em um processo semelhante à espuma de leite ao fazer um cappuccino. "
É um processo tão barato e simples que poderia ser feito no fogão de uma cozinha por um não-cientista.
"Eu poderia dar essas instruções para minha mãe, e ela seria capaz de fazer isso em casa, "Daeneke disse.
As gotículas de metal não deixam nenhuma camada fina de óxido na superfície, se este óxido de pele é dissolvido em uma base alcalina ou ácido. Crédito:RMIT University
O professor Kourosh Kalantar-zadeh disse que a descoberta agora coloca materiais de óxido finos anteriormente invisíveis ao alcance diário, com profundas implicações para tecnologias futuras.
“Prevemos que a tecnologia desenvolvida se aplica a aproximadamente um terço da tabela periódica. Muitos desses óxidos atomicamente finos são materiais semicondutores ou dielétricos.
"Os componentes semicondutores e dielétricos são a base dos dispositivos eletrônicos e ópticos de hoje. O trabalho com componentes atomicamente finos deve levar a melhor, eletrônica mais eficiente em termos de energia. Essa capacidade tecnológica nunca foi acessível antes. "
A descoberta também pode ser aplicada à catálise, a base da indústria química moderna, remodelando a forma como fazemos todos os produtos químicos, incluindo medicamentos, fertilizantes e plásticos.
