p Pára-brisas que derramam água com tanta eficácia que não precisam de limpadores. Os cascos dos navios são tão escorregadios que deslizam pela água com mais eficiência do que os cascos comuns. p Estas são algumas das aplicações potenciais para o grafeno, um dos novos materiais mais recentes no campo da nanotecnologia, levantado pela pesquisa de James Dickerson, professor assistente de física em Vanderbilt.

p Dickerson e seus colegas descobriram como criar um filme autônomo de óxido de grafeno e alterar sua aspereza de superfície para que a água se acumule e escorra ou se espalhe em uma camada fina.

p "Os filmes de grafeno são transparentes e, porque eles são feitos de carbono, eles são muito baratos de fazer, "Dickerson disse." A técnica que usamos pode ser rapidamente ampliada para produzi-la em quantidades comerciais. "

p Sua abordagem está documentada em um artigo publicado online pela revista. ACS Nano em 26 de novembro.

p O grafeno é feito de folhas de átomos de carbono dispostas em anéis - algo como uma rede de galinhas molecular. Este não é apenas um dos materiais mais finos possíveis, mas é 10 vezes mais resistente do que o aço e conduz melhor a eletricidade à temperatura ambiente do que qualquer outro material conhecido. As propriedades exóticas do grafeno têm atraído amplo interesse científico, mas Dickerson é um dos primeiros a investigar como ele interage com a água.

p Muitos cientistas que estudam o grafeno fazem-no usando um método seco, chamado de "clivagem mecânica, "que envolve esfregar ou raspar grafite contra uma superfície dura. A técnica produz folhas que são extremamente finas e extremamente frágeis. O método de Dickerson pode produzir folhas igualmente finas, mas consideravelmente mais fortes do que as feitas por outras técnicas. Já é usado comercialmente para produzir uma variedade de revestimentos e cerâmicas diferentes. Conhecida como deposição eletroforética, esta técnica "úmida" combina um campo elétrico dentro de um meio líquido para criar filmes de nanopartículas que podem ser transferidos para outra superfície.

p Dickerson e seus colegas descobriram que podiam mudar a maneira como as partículas de óxido de grafeno se juntam em um filme, variando o pH do meio líquido e a voltagem elétrica usada no processo. Um par de configurações estabelece as partículas em um arranjo de "tapete" que cria uma superfície quase atomicamente lisa. Um par diferente de configurações faz com que as partículas se aglutinem em minúsculos "tijolos", formando uma superfície irregular e irregular. Os pesquisadores determinaram que a superfície do tapete faz com que a água se espalhe em uma camada fina, enquanto a superfície de tijolo faz com que a água goteje e escorra.

p Dickerson está buscando uma abordagem que possa criar um filme que aprimore essas propriedades associadas à água, tornando-os ainda mais eficazes em espalhar a água ou fazer com que ela goteje e escorra. Há um considerável interesse acadêmico e comercial no desenvolvimento de revestimentos com essas propriedades aprimoradas, denominado super-hidrofóbico e super-hidrofílico. As aplicações potenciais variam de vidros e roupas com autolimpeza a superfícies anti-embaciamento, proteção contra corrosão e proteção contra carga de neve em edifícios. Contudo, eficaz, revestimentos de baixo custo e duráveis ​​ainda precisam sair do laboratório.

p A ideia de Dickerson é aplicar seu procedimento básico ao "fluorografeno" - uma versão fluorada do grafeno que é uma versão bidimensional do Teflon - recentemente produzida por Kostya S. Novoselov e Andre K. Geim na Universidade de Manchester, que recebeu o Prêmio Nobel de 2010 pela descoberta do grafeno. O fluorografeno normal sob tensão deve ser consideravelmente mais eficaz em repelir a água do que o óxido de grafeno. Portanto, há uma boa chance de uma versão "tijolo" e uma versão "tapete" ter efeitos extremos associados à água, Figuras de Dickerson.