p Às vezes, a simplicidade é melhor. Dois pesquisadores da Northwestern University descobriram uma maneira notavelmente fácil de fazer dispositivos nanofluídicos:usando papel e tesouras. E eles podem cortar um dispositivo em qualquer forma e tamanho que quiserem, adicionando versatilidade ao método. p Dispositivos nanofluídicos são atraentes porque seus canais finos podem transportar íons - e com eles uma corrente elétrica mais alta do que o normal - tornando os dispositivos promissores para uso em baterias e novos sistemas de purificação de água, coleta de energia e seleção de DNA.

p O método do "papel e tesoura" um dia poderia ser usado para fabricar dispositivos nanofluídicos em grande escala sem depender de técnicas caras de litografia.

p A dupla da Northwestern descobriu que simplesmente empilhar folhas do material barato de óxido de grafeno cria um "papel" flexível com dezenas de milhares de canais muito úteis. Uma pequena lacuna se forma naturalmente entre as folhas vizinhas, e cada lacuna é um canal através do qual os íons podem fluir.

p Usando uma tesoura normal, os pesquisadores simplesmente cortam o papel na forma desejada, que, no caso de seus experimentos, era um retângulo.

p "De certa forma, ficamos surpresos que esses nanocanais realmente funcionaram, porque criar o dispositivo foi tão fácil, "disse Jiaxing Huang, que conduziu a pesquisa com o pós-doutorado Kalyan Raidongia. "Ninguém havia pensado no espaço entre os materiais semelhantes a folhas antes. Usar o espaço como um canal de fluxo foi uma ideia selvagem. Executamos nosso experimento pelo menos 10 vezes para ter certeza de que estávamos certos."

p Huang é professor assistente de ciência de materiais e engenharia e o professor Morris E. Fine Junior de Materiais e Manufatura na Escola McCormick de Engenharia e Ciências Aplicadas.

p "Muitas pessoas estudaram papéis de óxido de grafeno, mas principalmente por suas propriedades mecânicas ou para fazer grafeno, "Huang disse." Aqui nós mostramos que o papel de óxido de grafeno naturalmente gera numerosos canais de íons nanofluídicos quando em camadas. "

p Os resultados são publicados no Jornal da American Chemical Society .

p Para criar um dispositivo funcional, os pesquisadores pegaram uma tesoura e cortaram um pedaço de papel de óxido de grafeno em um retângulo de centímetros de comprimento. Eles então envolveram o papel em um polímero, perfurou orifícios para expor as extremidades da peça retangular e preencheu os orifícios com uma solução eletrolítica (um líquido contendo íons) para completar o dispositivo.

p Em seguida, eles colocaram eletrodos em ambas as extremidades e testaram a condutividade elétrica do dispositivo. Huang e Raidongia observaram corrente mais alta do que o normal, e o dispositivo funcionou plano ou dobrado.

p Os nanocanais têm propriedades significativamente diferentes - e desejáveis ​​- de suas contrapartes de canal em massa, Huang disse. Os nanocanais têm um efeito de concentração, resultando em uma corrente elétrica muito maior do que em soluções em massa.

p O óxido de grafeno é basicamente folhas de grafeno decoradas com grupos contendo oxigênio. É feito de pós de grafite baratos por reações químicas conhecidas há mais de um século.

p Aumentar o tamanho do dispositivo é simples. Dezenas de milhares de folhas ou camadas criam dezenas de milhares de nanocanais, cada canal tem aproximadamente um nanômetro de altura. Não há limite para o número de camadas - e, portanto, canais - que se pode ter em um pedaço de papel.

p Para fabricar matrizes de canais muito grandes, basta colocar mais folhas de óxido de grafeno no papel ou empilhar muitos pedaços de papel. Um dispositivo maior, claro, pode lidar com grandes quantidades de eletrólito.