p (PhysOrg.com) - Em um esforço para tornar o grafeno mais útil em aplicações eletrônicas, Os engenheiros da Kansas State University fizeram uma descoberta de ouro - "flocos de neve" de ouro no grafeno. p Vikas Berry é um professor assistente de engenharia química da K-State que trabalha com grafeno, um material de carbono com apenas um átomo de espessura e descoberto há apenas cinco anos. Para funcionalizar o grafeno com ouro - controlando assim suas propriedades eletrônicas - Berry e Kabeer Jasuja, um aluno de doutorado da K-State em engenharia química, ouro embutido no grafeno.

p Para fazer isso, os engenheiros colocaram as folhas de óxido de grafeno em uma solução de íon ouro que tinha um catalisador de crescimento. Aqui, os lençóis atomicamente grossos nadam e se banham em uma piscina de produtos químicos.

p "Os derivados do grafeno agem como tapetes moleculares flutuantes quando em solução e exibem um comportamento físico-químico fascinante, "Berry disse." Se mudarmos a funcionalidade da superfície ou a concentração, podemos controlar suas propriedades. "

p Eles descobriram que, em vez de se distribuir uniformemente sobre o grafeno, o ouro formou ilhas nas superfícies das folhas. Eles chamaram essas ilhas de nanostars de ouro em forma de floco de neve, ou SFGNs.

p "Então, começamos a explorar como essas nanostars de ouro são formadas, "Berry disse." Descobrimos que as nanostars sem funcionalidade de superfície são bastante desafiadoras para produzir por outros processos químicos. Podemos controlar o tamanho dessas nanoestrelas e caracterizar o mecanismo de nucleação e crescimento dessas nanoestruturas. É semelhante ao mecanismo que forma flocos de neve reais. "

p Berry disse que a presença de grafeno é crítica para a formação das nanostars de ouro. "Se o grafeno estiver ausente, o ouro se aglomeraria e se estabeleceria em grandes pedaços, "disse ele." Mas o grafeno ajuda a estabilizar o ouro. Isso torna as nanostars mais úteis para aplicações eletrônicas. "

p Em julho, Jasuja e Berry publicaram seu trabalho na revista ACS Nano .

p A descoberta desses "flocos de neve" de ouro no grafeno mostra-se promissora para dispositivos biológicos, bem como
eletrônicos. Berry está anexando DNA a essas ilhas de ouro para fazer sensores de DNA. Ele é acompanhado por Nihar Mohanty, um estudante de doutorado em engenharia química, e o pesquisador de graduação Ashvin Nagaraja, um sênior em engenharia elétrica. Nagaraja se formou em 2004 na Manhattan High School.

p Berry disse que os sensores de DNA baseados em ouro grafeno terão maior sensibilidade. A redução química do óxido de grafeno para obter grafeno requer produtos químicos agressivos que destroem o DNA.

p "Agora podemos usar os produtos químicos agressivos do óxido de grafeno embutido com ouro para obter grafeno com ilhas de ouro. Então, podemos usar essas ilhas de ouro para funcionalizar o DNA."

p Berry também está usando grafeno em conjunto com micro-ondas. Ele e Jasuja estão "cozinhando" as folhas de grafeno como outra forma de produzir partículas na superfície do material.

p Algumas das outras pesquisas de grafeno de Berry envolvem o uso de folhas de grafeno modificadas para compartimentar uma solução de coagulação, assim, estabilizando-o. Seu grupo recentemente usou hidretos para reduzir o óxido de grafeno para produzir óxido de grafeno reduzido em questão de poucos segundos. O grafeno assim produzido pode permanecer estável na solução por vários dias. Outros resultados aparecerão em breve na revista Small

p Descoberto há apenas cinco anos, grafeno chamou a atenção de um grande número de pesquisadores que estão estudando sua excepcional eletricidade, propriedades mecânicas e ópticas, Berry disse. Seu grupo de pesquisa está entre os poucos que estudam as propriedades interfaciais do material e suas aplicações biológicas.

p "Estamos entrando em uma nova era, "Berry disse." Das soluções moleculares ou poliméricas zero ou unidimensionais, agora estamos nos aventurando nas soluções de grafeno bidimensional, que têm novas propriedades fascinantes. "

p Fornecido pela Kansas State University (notícias:web)