p Uma folha de carbono com um átomo de espessura, como aqueles vistos em marcas de lápis - oferece um grande potencial para novos tipos de dispositivos em nanoescala, se puder ser encontrada uma boa maneira de moldar o material nas formas desejadas. p Químicos da Universidade de Illinois em Chicago dizem que é possível, relatando que o grafeno pode se tornar bastante flexível usando apenas uma nanogotícula de água para fazer o trabalho.

p "Até agora, não pensávamos que poderíamos dobrar de forma controlada essas estruturas, "disse Petr Král, professor assistente de química na UIC. "Mas agora sabemos como moldar o grafeno usando forças fracas entre as nanogotículas cuidadosamente posicionadas nas folhas de grafeno."

p Král e dois de seus alunos de pós-graduação descreveram o processo em um artigo recente na Nano Letras, que é destacado em Natureza seção "notícias e opiniões" de 17 de dezembro.

p Os engenheiros já cortam o grafeno em fitas estreitas e outras formas, expandindo o conjunto de sistemas carbonosos, como os fulerenos, nanotubos de carbono e nano-diamantes. Usando simulações de computador, Král mostrou que fracas interações moleculares chamadas forças de van der Waals entre nanogotículas de água e grafeno podem moldá-lo em uma ampla variedade de formas, sem a ligação química da água e do grafeno.

p "Dependendo do tamanho da gota de água e da forma e tamanho do floco de grafeno usado, podemos dobrá-lo em diferentes formas para várias aplicações, "disse Král." É semelhante à maneira como as proteínas são dobradas nas células biológicas com a ajuda de proteínas acompanhantes.

p Král e seus alunos descobriram que podiam usar gotículas de água para rolar, dobrar, deslize e dê forma ao grafeno em diferentes estruturas complexas, como cápsulas, sanduíches, nós e anéis - todos os blocos de construção potenciais de nanodispositivos com mecânica única, propriedades elétricas ou ópticas. Usando técnicas especiais como microscopia de força atômica e agulhas microscópicas cuidadosamente guiadas, gotas de água e outros materiais podem ser cuidadosamente posicionados no grafeno para moldá-lo nas formas desejadas, ele diz.

p O laboratório de Král está estudando os usos potenciais do grafeno em nanoescala, como maneiras de revesti-lo com moléculas de fosfolipídios que permitiriam que ele se tornasse parte das membranas celulares biológicas, onde poderia desempenhar funções específicas. Seu laboratório também está projetando poros em nanoescala de folha de grafeno que permitem a construção de novos íons e membranas de separação molecular para uso em dessalinização e outras aplicações.

p Embora os materiais com os quais ele trabalha sejam inorgânicos, Král vê uma tendência crescente para o desenvolvimento de sistemas multifuncionais híbridos que combinam nanoestruturas inorgânicas com sistemas celulares biológicos.

p "Estamos tentando detectar sinais do mundo biológico ou passar sinais para o mundo biológico, "disse ele." No futuro, talvez as proteínas evoluam para interagir com sistemas inorgânicos. É uma forma de evolução para formar uma nova interface, ou sistema híbrido, trabalhando juntos em novas funções. "