p Não há dúvida de que o grafeno é um material muito legal. É a substância mais fina já feita, uma folha de átomos de carbono com a espessura de um átomo arranjada em um padrão hexagonal de favo de mel. Embora seja tão rígido quanto o diamante e centenas de vezes mais forte do que o aço, é flexível e extensível. Além disso, conduz eletricidade mais rápido em temperatura ambiente do que qualquer outro material conhecido e pode converter luz de qualquer comprimento de onda em corrente. p Encontrar uma maneira de fazer uso dessas propriedades tem se mostrado um enorme desafio, Contudo. A extrema finura do grafeno torna-o complicado e caro de produzir em grandes folhas, especialmente folhas grandes com um mínimo de falhas. Além disso, ninguém desenvolveu métodos industriais eficazes para manusear um material tão fino.
p Além disso, uma das maiores qualidades do grafeno - sua extrema condutividade - é também uma de suas maiores fraquezas. Uma vez que a corrente elétrica começa a fluir através do grafeno, é muito difícil ligar e desligar, um requisito vital na eletrônica digital. De acordo com estudos teóricos, é possível ligar e desligar a condutividade do grafeno se ele estiver restrito a um canal estreito, um nanoribão de grafeno. Contudo, a realização prática dessas nanofitas é desafiadora por causa de seu tamanho extremamente pequeno - sua largura é de cerca de 100, 000 vezes menor que o diâmetro de um cabelo humano médio.
p Agora, Contudo, pelo menos alguns desses desafios podem ter encontrado uma resposta em pesquisas recentes realizadas na Universidade de Nebraska-Lincoln.
p Uma equipe de cientistas liderada por Alexander Sinitskii desenvolveu uma abordagem química para a produção em massa de nanofitas de grafeno, um processo que pode fornecer uma avenida para aproveitar a condutividade do grafeno.
p Sinitskii, professor assistente de química com dupla nomeação no Nebraska Center for Materials and Nanocience da UNL, disse que os esforços anteriores dele e de outros grupos de pesquisa na criação de nanofitas de grafeno seguiram uma abordagem de cima para baixo, usando litografia e processo de gravação para tentar cortar fitas de folhas de grafeno.
p Embora esses processos funcionem bem na indústria de semicondutores, onde o transistor de silício apresenta tão pequenos quanto 22 nanômetros (22 bilionésimos de um metro) são esculpidos em grandes cristais de silício, eles não funcionam com nanofitas de grafeno, que precisam ser tão estreitos quanto 2 nanômetros, Sinitskii disse.
p Consequentemente, ele e seus colaboradores tentaram um diferente, abordagem de sucesso que eles descreveram na edição de 10 de fevereiro da
Nature Communications , o jornal online multidisciplinar do Nature Publishing Group.
p "Em vez de começar com uma grande folha de grafeno e tentar reduzi-la a algo pequeno - a essência de uma abordagem de cima para baixo - decidimos usar uma abordagem de baixo para cima, fazendo pequenas nanofitas de grafeno acoplando moléculas orgânicas ainda menores, "Sinitskii disse.
p "Quando você desenvolve um método para fazer nanofitas de grafeno, há dois problemas que você precisa resolver:como fabricar fitas muito estreitas com precisão atômica e como fabricá-las em grandes quantidades. O método que desenvolvemos resolve esses dois problemas. Todo o processo é feito por química úmida em um frasco, e, pode ser facilmente ampliado. Podemos fazer uma grama, um quilograma, essencialmente qualquer quantidade de material necessária "
p A produção de fitas de grafeno em nanoescala é uma etapa essencial para colocar a substância para funcionar em todos os tipos de dispositivos elétricos, Sinitskii disse, porque as fitas têm propriedades eletrônicas ajustáveis.
p "Estamos testando essas fitas para aplicações em eletrônicos, sensores de gás e células solares, frequentemente em colaboração com outros pesquisadores UNL, "disse ele." O fato de podermos ajustar as propriedades eletrônicas das nanofitas de grafeno alterando as condições sintéticas é muito benéfico para essas aplicações. E para aplicações práticas, também é importante que este novo método de síntese de nanofitas de grafeno possa ser ampliado para escalas industriais. "