p Um simples, método de pulverização barato que deposita uma película de grafeno pode curar defeitos de fabricação e produzir uma camada de grafeno de alta qualidade em uma variedade de substratos, relatório de pesquisadores da Universidade de Illinois em Chicago e da Universidade da Coreia. p O estudo deles está disponível online no jornal Materiais Funcionais Avançados .

p Grafeno, um material maravilhoso bidimensional composto por uma única camada de átomos de carbono, é forte, transparente, e um excelente condutor de eletricidade. Ele tem potencial em uma ampla gama de aplicações, como reforçar e emprestar propriedades elétricas aos plásticos; criar circuitos integrados mais densos e rápidos; e construir melhores telas de toque.

p Embora os usos potenciais do grafeno pareçam ilimitados, não tem havido uma maneira fácil de expandir de aplicações microscópicas para aplicações em grande escala sem a introdução de defeitos, diz Alexander Yarin, Professor de engenharia mecânica e industrial da UIC e co-investigador principal do estudo.

p "Normalmente, o grafeno é produzido em pequenos flocos, e mesmo esses pequenos flocos têm defeitos, "Yarin disse. Pior, quando você tenta depositá-los em uma área de grande escala, aumento de defeitos, e as propriedades úteis do grafeno - sua "mágica" - estão perdidas, ele disse.

p Yarin começou por resolver como depositar flocos de grafeno para formar uma camada consistente sem grumos ou espaços. Ele foi para Sam S. Yoon, professor de engenharia mecânica na Universidade da Coreia e co-investigador principal do estudo.

p Yoon estava trabalhando com um sistema de deposição de spray cinético exclusivo que explora a aceleração supersônica de gotas através de um bico Laval. Embora Yoon estivesse trabalhando com materiais diferentes, Yarin acreditava que seu método poderia ser usado para depositar flocos de grafeno em uma camada lisa.

p Seu sistema de pulverização supersônico produz gotículas muito pequenas de suspensão de grafeno, que se dispersam uniformemente, evapora rapidamente, e reduzir a tendência de agregação dos flocos de grafeno.

p Mas para surpresa dos pesquisadores, os defeitos inerentes aos próprios flocos desapareceram, como subproduto do método de pulverização. O resultado foi uma camada de grafeno de maior qualidade, como encontrado na análise por outro colaborador, Suman Sinha-Ray, pesquisador sênior da United States Gypsum e professor adjunto da UIC de engenharia mecânica e industrial.

p Os pesquisadores demonstraram que a energia do impacto estica o grafeno e reestrutura o arranjo de seus átomos de carbono em hexágonos perfeitos de grafeno impecável.

p "Imagine algo como Silly Putty batendo em uma parede - ela se estende e se espalha suavemente, "disse Yarin." Isso é o que acreditamos que acontece com esses flocos de grafeno. Eles atingem com uma enorme energia cinética, e esticar em todas as direções.

p "Estamos explorando a plasticidade do grafeno - na verdade, está se reestruturando."

p Outras tentativas de produzir grafeno sem defeitos ou de remover falhas após a fabricação se mostraram difíceis e proibitivamente caras, Disse Yarin.

p O novo método de deposição, que permite que o grafeno "cure" seus defeitos durante a aplicação, é simples, barato, e pode ser realizado em qualquer substrato sem necessidade de pós-tratamento, ele disse.

p Yarin e seus colegas coreanos esperam continuar sua colaboração bem-sucedida e promover o desenvolvimento de aplicações de grafeno em escala industrial.