p Uma nova abordagem para o cultivo de grafeno reduz muito os problemas que atormentaram os pesquisadores no passado e abre um caminho para a forma cristalina do uso do grafite em sofisticados dispositivos eletrônicos de amanhã. p Descobertas de pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge do Departamento de Energia demonstram que o hidrogênio, em vez do carbono, dita a forma e o tamanho do grão de grafeno, de acordo com uma equipe liderada por Ivan Vlassiouk do ORNL, um Eugene Wigner Fellow, e Sergei Smirnov, professor de química na New Mexico State University. Esta pesquisa foi publicada em ACS Nano .

p "O hidrogênio não apenas inicia o crescimento do grafeno, mas controla a forma e o tamanho do grafeno, "Vlassiouk disse." Em nosso jornal, descrevemos um método para cultivar grãos de grafeno bem definidos que têm formas hexagonais perfeitas apontando para a estrutura cristalina única sem defeito. "

p Nos últimos dois anos, o crescimento do grafeno envolveu a decomposição de gases contendo carbono, como o metano em uma folha de cobre sob altas temperaturas, o chamado método químico de deposição de vapor. Pouco se sabia sobre o processo exato, mas os pesquisadores sabiam que teriam de compreender melhor o mecanismo de crescimento antes de poderem produzir filmes de grafeno de alta qualidade.

p Até agora, filmes de grafeno crescidos consistem em grãos de grafeno de forma irregular de diferentes tamanhos, que geralmente não eram cristais únicos.

p "Nós mostramos isso, surpreendentemente, não é apenas a fonte de carbono e o substrato que ditam a taxa de crescimento, a forma e o tamanho do grão de grafeno, "Vlassiouk disse." Encontramos aquele hidrogênio, que foi pensado para desempenhar um papel bastante passivo, é crucial para o crescimento do grafeno também. Contribui tanto para a ativação de moléculas adsorvidas que iniciam o crescimento do grafeno quanto para a eliminação de ligações fracas nas bordas dos grãos que controlam a qualidade do grafeno. ”

p Usando sua nova receita, Vlassiouk e colegas criaram uma maneira de sintetizar o grafeno de forma confiável em grande escala. O fato de sua técnica permitir que eles controlem o tamanho do grão e os limites pode resultar em uma melhor funcionalidade do material nos transistores, semicondutores e potencialmente centenas de dispositivos eletrônicos.

p As implicações desta pesquisa são significativas, de acordo com Vlassiouk, quem disse, "Nossas descobertas são cruciais para o desenvolvimento de um método para o cultivo de grafeno de domínio único em escala ultra-grande que constituirá um grande avanço para a implementação do grafeno em dispositivos do mundo real."