p (PhysOrg.com) - Desde sua descoberta relativamente recente, o grafeno gerou muito interesse. O grafeno é extraído da grafite em muitos casos, e consiste em uma folha de átomos de carbono unidos em uma rede hexagonal. Como o grafeno tem apenas uma camada atômica de espessura, é de interesse para nanoestruturas. Adicionalmente, suas propriedades elétricas e ópticas tornam-no uma alternativa possível aos materiais usados ​​atualmente na eletrônica e em sensores. Há até especulações sobre a utilidade do grafeno para aplicações de energia. As folhas de grafeno podem ser dispostas em camadas ou padronizadas para obter propriedades diferentes e executar funções diferentes. p Infelizmente, produzir grafeno é um processo complicado. Também, controlar a espessura das folhas de grafeno em camadas tem sido um tanto difícil até este ponto. Em um esforço para resolver isso, um grupo da Universidade da Califórnia, Berkeley descobriu uma maneira de controlar a espessura do grafeno produzido. O processo é descrito em Cartas de Física Aplicada :“Cristalização catalisada por metal de carbono amorfo em grafeno.”

p “É desejável controlar as camadas de grafeno que você tem, ”Ali Javey diz PhysOrg.com . Ele é o chefe deste projeto na UC Berkeley. “Nossa abordagem é converter carbono amorfo em grafeno cristalino. Descobrimos que, ao controlar a espessura inicial do carbono amorfo usado, a espessura do grafeno pode ser controlada. Nosso processo torna possível determinar melhor o que podemos obter do grafeno em termos de propriedades para aplicações úteis. ”

p Javey e sua equipe usaram um processo diferente do usado até agora para produzir camadas de grafeno. "Em geral, o processo de deposição de vapor químico foi usado, " ele explica. “Você tem uma camada catalítica em um substrato, e você aquece a amostra enquanto flui uma fonte de carbono de fase gasosa sobre ela que se decompõe na superfície. Contudo, este processo não está fechado, e se baseia no número virtualmente ilimitado de átomos de carbono no meio ambiente. Como uma quantidade infinita de carbono é extraída, é difícil controlar quantas camadas você obtém. ”

p A chave para obter mais controle sobre as camadas de grafeno é criar um ambiente com uma quantidade limitada de carbono. “Em nosso processo, usamos uma fonte de carbono sólido que é depositado com espessura finita no substrato. Em seguida, colocamos a camada catalítica por cima. Porque controlamos a espessura inicial do carbono, podemos controlar o número de camadas de grafeno que temos, ”Javey diz.

p Ele continua:“Isso é importante porque a espessura afeta diretamente a parte elétrica, propriedades ópticas e mecânicas do grafeno. Ser capaz de controlar as camadas de grafeno nos permitiria criar grafeno para fins específicos, aumentando a utilidade geral de sua produção. ”

p A próxima etapa é verificar se o grafeno produzido dessa maneira é da mesma qualidade do grafeno produzido por deposição química de vapor. “Parece promissor, Javey insiste. “Usamos a espectroscopia Raman para comparar, e desse ponto de vista, a qualidade é boa. Mas também estamos iniciando uma análise elétrica, a fim de avaliar mais plenamente a qualidade. ”

p Daqui para frente, Javey espera que este processo possa ajudar o grafeno a ter um uso mais amplo. “Existem várias aplicações possíveis para o grafeno, e uma vez que entendemos melhor, devemos ser capazes de fazer bom uso dele. ”

p Outros membros da equipe incluíam Roya Maboudian e seu grupo de pesquisa em Berkeley. p Copyright 2010 PhysOrg.com.
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