O químico Dr. Lars Borchardt e sua equipe na TU Dresden alcançaram recentemente um grande avanço na síntese de nanografenos. Por causa de sua eletricidade única, características térmicas e mecânicas, o grafeno de modificação de carbono e seus irmãos mais novos os nanographenes são conhecidos como um material muito promissor para aplicações em eletrônica, tecnologia de sensores e armazenamento de energia. Contudo, uma vez que a síntese de nanografenos e nanofitas de grafeno ainda é bastante cara e ambientalmente insustentável, existem apenas algumas aplicações industriais. O método inovador do Dr. Borchardt de uma síntese mecanoquímica de nanographenos certamente abriu o caminho para uma rota mais simples e sustentável para a síntese de materiais alternativos eletrônicos e de energia solar.

Moinhos de bolas em vez de solventes - este é o ponto de partida da pesquisa do Dr. Lars Borchardt e seu grupo de pesquisa júnior "Mechanocarb" na Faculdade de Química e Química de Alimentos da TU Dresden desde 2015. O grupo é financiado pelo Ministério Federal da Education and Reserach (BMBF) e é um projeto da iniciativa de financiamento "Materialforschung für die Energiewende". Seu objetivo conjunto é estabelecer a mecanoquímica como um recurso-, método de síntese com eficiência de energia e tempo para materiais de eletrodo à base de carbono. O estudante de doutorado Sven Grätz recentemente conseguiu mais uma vez provar que estão no caminho certo:os resultados de sua dissertação sobre a reação mecanoquímica de Scholl foram publicados na renomada revista online Comunicações Químicas .

Pode parecer paradoxal imaginar que as forças destrutivas de um moinho de bolas podem ajudar a criar moléculas complexas. Contudo, Borchardt e sua equipe fizeram exatamente isso. Sistemas moleculares altamente aromáticos (altamente aromáticos em química significa sistemas com um grande número de ligações conjugadas que são muito estáveis), como os nanografenos, são conhecidos por sua baixa solubilidade. Portanto, eles são difíceis de sintetizar em métodos químicos tradicionais, que requerem um solvente. O grupo Borchardt trabalha exclusivamente com as intensas forças mecânicas dos moinhos de bolas. As enormes forças nos moinhos iniciam uma reação química na qual um precursor hexafenilbenzeno é convertido em um sistema completamente aromático. Este método não apenas representa um muito mais simples, alternativa mais segura e sustentável para sínteses químicas convencionais, também abre novos caminhos:"Também podemos ampliar a viabilidade desta famosa reação para moléculas que são insolúveis, "explica Borchardt.

Os cientistas do TUD conseguiram sintetizar os nanographenes de referência C60 e C222 em forma triangular em um tempo muito curto e com um esforço comparativamente pequeno. Agora eles continuam suas pesquisas mecanoquímicas com o objetivo de produzir moléculas ainda maiores, como as nanofitas de grafeno, que são adaptáveis ​​para aplicação. As recentes descobertas do grupo de Borchardt certamente contribuirão com novos aspectos para a busca de novos materiais eletrônicos e de energia solar e também para a resolução de alguns entraves da síntese química pela eliminação de solventes.