p O que pode ser o dissipador de calor definitivo só é possível devido a outra capacidade surpreendente do grafeno. A forma de carbono com um átomo de espessura pode atuar como um intermediário que permite que os nanotubos de carbono alinhados verticalmente cresçam em quase tudo. p Isso inclui diamantes. Uma estrutura de filme / grafeno / nanotubo de diamante foi um resultado de uma nova pesquisa realizada por cientistas da Rice University e do Honda Research Institute USA, relatado hoje no jornal online da Nature Relatórios Científicos .

p O cerne da pesquisa é a revelação de que quando o grafeno é usado como intermediário, superfícies consideradas inutilizáveis ​​como substratos para o crescimento de nanotubos de carbono agora têm potencial para fazê-lo. Diamond passa a ser um bom exemplo, de acordo com o cientista de materiais da Rice, Pulickel Ajayan, e o cientista-chefe da Honda, Avetik Harutyunyan.

p O diamante conduz o calor muito bem, cinco vezes melhor do que o cobre. Mas sua área de superfície disponível é muito baixa. Por sua própria natureza, o grafeno de um átomo de espessura é toda a área de superfície. O mesmo poderia ser dito dos nanotubos de carbono, que são basicamente tubos enrolados de grafeno. Uma floresta alinhada verticalmente de nanotubos de carbono cultivada em diamante dispersaria o calor como um dissipador de calor tradicional, mas com milhões de barbatanas. Essa matriz ultrafina poderia economizar espaço em pequenos dispositivos baseados em microprocessador.

p "Um trabalho adicional ao longo dessas linhas poderia produzir estruturas como arranjos de nanotubos padronizados em diamante que poderiam ser utilizados em dispositivos eletrônicos, "Disse Ajayan. Grafeno e nanotubos metálicos também são altamente condutores; em combinação com substratos metálicos, eles também podem ter usos em eletrônica avançada, ele disse.

p Para testar suas ideias, a equipe Honda cultivou vários tipos de grafeno em folha de cobre por deposição química padrão de vapor. Eles então transferiram as minúsculas folhas de grafeno para o diamante, quartzo e outros metais para um estudo mais aprofundado pela equipe do Rice.

p Eles descobriram que apenas o grafeno de camada única funcionou bem, e folhas com ondulações ou rugas funcionaram melhor. Os defeitos pareciam capturar e reter as partículas de catalisador à base de ferro transportadas pelo ar a partir das quais os nanotubos crescem. Os pesquisadores acreditam que o grafeno facilita o crescimento do nanotubo, impedindo que as partículas do catalisador se aglutinem.

p Ajayan acredita que a extrema espessura do grafeno resolve o problema. Em um estudo anterior, o laboratório Rice descobriu que o grafeno mostra que os materiais revestidos com grafeno podem ficar úmidos, mas o grafeno oferece proteção contra a oxidação. "Isso pode ser uma das grandes coisas sobre o grafeno, que você pode ter um revestimento não invasivo que mantém a propriedade do substrato, mas agrega valor, "ele disse." Aqui, ele permite a atividade catalítica, mas impede que o catalisador se agregue. "

p Os testes descobriram que a camada de grafeno permanece intacta entre a floresta de nanotubos e o diamante ou outro substrato. Em um substrato metálico como cobre, todo o híbrido é altamente condutor.

p Essa integração perfeita através da interface de grafeno forneceria resistência de baixo contato entre os coletores de corrente e os materiais ativos das células eletroquímicas, um passo notável para a construção de dispositivos de energia de alta potência, disse a cientista e co-autora Leela Mohana Reddy Arava.