(PhysOrg.com) - O açúcar de mesa comum pode ser um ingrediente chave para o desenvolvimento de produtos muito mais leves, mais rápido, mais barato, eletrônicos de computador mais densos e robustos para uso em aeronaves militares dos EUA.
Embora reconhecidamente em um futuro distante, resultados recentes de um programa liderado pelo químico e professor da Rice University, O Dr. James Tour demonstra outro exemplo da pesquisa básica de ponta.
Tour e seus colegas da Rice desenvolveram um método relativamente fácil e controlável para fazer folhas imaculadas de grafeno - a forma de carbono com um átomo de espessura - a partir de açúcar de mesa regular e outras fontes de carbono sólido.
"O Dr. Tour está explorando uma abordagem química para a produção de nanoestruturas à base de carbono de alta qualidade, como nanotubos e grafenos com propriedades bem definidas, "disse o gerente do programa AFOSR, Dr. Charles Lee.
Em seu método, uma pequena quantidade de açúcar é colocada em uma folha minúscula de folha de cobre. O açúcar é então submetido ao fluxo de hidrogênio e gás argônio sob calor e baixa pressão. Após 10 minutos, o açúcar é reduzido a um filme de carbono puro, ou uma única camada de grafeno. Ajustar o fluxo de gás permitiu aos pesquisadores controlar a espessura do filme.
O uso de fontes de carbono sólido, como o açúcar, permitiu que a Tour ficasse longe do método mais complicado de deposição de vapor químico e das altas temperaturas associadas a ele. Seu passo único, o processo de baixa temperatura torna o grafeno consideravelmente mais fácil de fabricar.
"Em um ponto de vista CVD tradicional, era simples otimizar a qualidade do grafeno puro ajustando as condições de crescimento e os catalisadores de metal com fontes de gás contínuas (CH 4 ou C 2 H 2 ), "explicou Tour." Com esta técnica usando diferentes tipos de fontes de carbono sólido, mais benefícios, como dopagem com grafeno e controle de espessura, podem ser obtidos. "
De acordo com a Tour, o grafeno dopado abre mais possibilidades para aplicações eletrônicas comerciais e da Força Aérea. Grafeno puro não tem bandgap, mas o grafeno dopado permite a manipulação de propriedades eletrônicas e ópticas, fatores importantes para fazer comutação e dispositivos lógicos.
"Esses materiais podem ser usados em eletrônica avançada, fotônica, bem como aplicações estruturais para a Força Aérea, "explicou Lee.
Embora a Força Aérea esteja se concentrando principalmente em potenciais aplicações eletrônicas, muitos outros usos comerciais e médicos podem ser possíveis, incluindo dispositivos com tela de toque transparente, filmes biocompatíveis especiais para cirurgia de lesões cerebrais traumáticas, transistores mais rápidos em computadores pessoais ou materiais finos para coleta de energia solar.
