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  • Processo desenvolvido para membranas de carbono ultrafinas

    Usando um novo processo, a equipe que trabalha com o Professor Dr. Armin Gölzhäuser produziu doze nanomembranas diferentes. As três imagens foram feitas usando o Microscópio Bielefeld Helium Ion e mostram nanomembranas feitas de vários materiais de partida. Foto:Bielefeld University. Crédito:Bielefeld University

    No futuro, Espera-se que as nanomembranas de carbono sejam capazes de filtrar materiais muito finos. Essas camadas de separação são ultrafinas, consistindo em apenas uma camada de moléculas. A longo prazo, eles poderiam permitir a separação de gases uns dos outros, por exemplo, filtrando toxinas do ar. Atualmente, a pesquisa básica está voltada para a produção de nanomembranas. Uma equipe de pesquisa que trabalha com o Professor Dr. Armin Gölzhäuser da Bielefeld University conseguiu desenvolver um novo caminho para a produção de tais membranas. A vantagem desse procedimento é que ele permite que uma variedade de diferentes nanomembranas de carbono sejam geradas, que são muito mais finas do que as membranas convencionais. A próxima edição da renomada revista de pesquisa ACS Nano relatórios sobre o sucesso desta pesquisa.

    Mais de dez anos atrás, O professor Gölzhäuser e sua equipe criaram a base para o desenvolvimento atual, produzir uma nanomembrana de carbono a partir de moléculas de bifenil. No novo estudo, o processo foi alterado de forma a permitir a utilização de outros materiais de partida. O pré-requisito é que essas moléculas também sejam equipadas com vários chamados anéis fenil. Para seu novo método, os pesquisadores usam o material inicial na forma de pó. Eles dissolvem o pó em álcool puro e mergulham uma camada de metal muito fina nesta solução. Após um curto período de tempo, as moléculas dissolvidas se acomodam na camada de metal para formar uma monocamada de moléculas. Depois de ser exposto à irradiação de elétrons, a monocamada torna-se uma nanomembrana reticulada. Posteriormente, os pesquisadores garantem que a camada de metal se desintegre, deixando apenas a nanomembrana restante. 'Até agora, nós produzimos pequenas amostras com alguns centímetros quadrados ', diz Gölzhäuser. 'Contudo, com este processo é possível fazer nanomembranas do tamanho de metros quadrados. '

    Este novo método é tão especial porque os pesquisadores podem produzir nanomembranas sob medida. 'Cada material de partida tem uma propriedade diferente, da espessura ou transparência à elasticidade. Usando nosso processo, essas características são transferidas para a nanomembrana. ' Desta maneira, nanomembranas de carbono podem ser produzidas para atender a muitas necessidades diferentes. 'Isso não era possível antes', diz Gölzhäuser.

    Além disso, o grafeno pode ser feito de nanomembranas. Pesquisadores de todo o mundo estão esperando que o grafeno tenha propriedades tecnicamente revolucionárias, pois tem uma resistência à tração extremamente alta e pode conduzir eletricidade e calor muito bem. A conversão de nanomembranas em grafeno é simples para os pesquisadores de Bielefeld:as membranas precisam ser aquecidas no vácuo a uma temperatura de cerca de 700 graus Celsius. A equipe de Gölzhäuser está trabalhando no projeto com físicos da Universidade de Ulm, Universidade de Frankfurt e Instituto Max Planck para Pesquisa de Polímeros. O estudo foi financiado pelo Ministério Federal da Educação e Pesquisa (BMBF) e pela Fundação Alemã de Pesquisa (DFG).


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