p Óxido de grafeno, um material de camada atômica única feito pela reação de pós de grafite com agentes oxidantes fortes, atraiu muito interesse de cientistas por causa de sua capacidade de converter facilmente em grafeno - um material altamente estudado que os cientistas acreditam que poderia ser usado para produzir eletrônicos transparentes e flexíveis baseados em carbono de baixo custo. p Mas para Jiaxing Huang, professor assistente de ciência e engenharia de materiais, e seu grupo de pesquisa na Escola McCormick de Engenharia e Ciências Aplicadas da Northwestern University, o próprio óxido de grafeno é ainda mais interessante. Huang e seu grupo estudaram o material por anos e descobriram como montar essas folhas macias como nenúfares flutuantes. Eles também usaram um flash de câmera para transformá-los em grafeno, e inventou uma técnica de extinção de fluorescência para torná-los visíveis ao microscópio.

p Agora, trabalhando com Kenneth R. Shull, professor de ciência e engenharia de materiais, eles descobriram que as folhas de óxido de grafeno se comportam como surfactantes, os produtos químicos do sabonete e do xampu que fazem as manchas se dispersarem na água. Os resultados da equipe são publicados online no Jornal da American Chemical Society .

p O óxido de grafeno é conhecido no mundo científico há mais de um século e foi amplamente descrito como hidrofílico, ou atraído pela água. Mas Huang e seu grupo de pesquisa pensaram que o óxido de grafeno deveria ser anfifílico, uma propriedade dos surfactantes que pode atrair e repelir água, porque parte da estrutura do óxido de grafeno é realmente repelente à água.

p "Vemos o óxido de grafeno como um material macio, "Huang diz." Por exemplo, são polímeros essencialmente bidimensionais compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Eles também são partículas coloidais com formas muito exóticas. "

p Para testar sua hipótese, Huang e seu grupo colocaram óxido de grafeno em água carbonatada. Eles descobriram que as folhas podem pegar carona nas bolhas ascendentes para alcançar a superfície da água - exatamente como um surfactante faria. Em seguida, eles descobriram que o óxido de grafite pode dispersar gotículas de óleo na água - assim como um surfactante faria.

p Este novo insight sobre uma propriedade fundamental do material, de acordo com Huang, é importante para entender como o óxido de grafeno é processado e manuseado. Isso pode levar a novas aplicações para o material.

p Suas propriedades surfactantes significam que ele pode ser usado como um agente de dispersão para materiais insolúveis, como nanotubos de carbono. Os surfactantes comuns não são condutores, então, quando usado como um agente dispersante para materiais condutores, eles precisam ser removidos do material. Óxido de grafite, que se transforma em condutor de grafeno por meio de aquecimento, realmente ajudaria a condutividade.

p O comportamento do surfactante inspirou outra descoberta empolgante - que a superfície da água pode atuar como um filtro para separar as folhas de óxido de grafeno por tamanho.

p "Quanto menor a folha, quanto mais gostoso de água se torna, então, eventualmente, ele vai afundar na água, "Huang diz. Este efeito torna mais fácil colher grandes folhas de óxido de grafeno, que são mais úteis para a fabricação de dispositivos de grafeno.