p Foi descoberta uma nova rota para a produção de grafeno que poderia tornar o material maravilhoso do século 21 mais fácil de ser levado à escala industrial. O grafeno - uma camada única fortemente ligada de átomos de carbono com superforça e a capacidade de conduzir calor e eletricidade melhor do que qualquer outro material conhecido - tem usos industriais potenciais que incluem telas eletrônicas flexíveis, computação de alta velocidade, pás de turbina eólica mais fortes, e células solares mais eficientes, para citar apenas alguns em desenvolvimento. p Na década desde que os ganhadores do Prêmio Nobel Konstantin Novoselov e Andre Geim provaram as notáveis ​​propriedades eletrônicas e mecânicas do grafeno, os pesquisadores têm trabalhado arduamente para desenvolver métodos de produção de amostras imaculadas do material em uma escala com potencial industrial. Agora, uma equipe de cientistas da Penn State descobriu uma rota para a produção de grafeno de camada única que foi esquecida por mais de 150 anos.

p "Existem muitos materiais em camadas semelhantes ao grafeno com propriedades interessantes, mas até agora não sabíamos como separar quimicamente os sólidos para fazer folhas únicas sem danificar as camadas, "disse Thomas E. Mallouk, Evan Pugh Professor de Química, Física, e Bioquímica e Biologia Molecular na Penn State. Em um artigo publicado pela primeira vez online em 9 de setembro no jornal Química da Natureza , Mallouk e colegas da Penn State e do Centro de Pesquisa de Nanocarbonos Exóticos da Universidade Shinshu, Japão, descreve um método chamado intercalação, em que moléculas ou íons convidados são inseridos entre as camadas de carbono de grafite para separar as folhas individuais.

p A intercalação do grafite foi alcançada em 1841, mas sempre com um agente oxidante ou redutor forte que danifica as propriedades desejáveis ​​do material. Um dos métodos mais usados ​​para intercalar grafite por oxidação foi desenvolvido em 1999 por Nina Kovtyukhova, um associado de pesquisa no laboratório de Mallouk.

p Enquanto estudava outros materiais em camadas, Mallouk pediu a Kovtyukhova para usar seu método, que requer um agente oxidante forte e uma mistura de ácidos, para abrir camadas únicas de nitreto de boro sólido, um composto com estrutura semelhante à do grafite. Para sua surpresa, ela conseguiu fazer com que todas as camadas se abrissem. Em experimentos de controle subsequentes, Kovtyukhova tentou omitir vários agentes e descobriu que o agente oxidante não era necessário para que a reação ocorresse.

p Mallouk pediu a ela para tentar um experimento semelhante sem o agente oxidante no grafite, mas ciente da extensa literatura que diz que o agente oxidante era necessário, Kovtyukhova hesitou.

p "Continuei pedindo a ela para experimentar e ela dizia não, "Mallouk disse." Finalmente, fizemos uma aposta, e para torná-lo interessante, dei as chances dela. Se a reação não funcionasse, eu deveria a ela $ 100, e se isso acontecesse, ela me devia $ 10. Eu tenho a nota de dez dólares na minha parede com um belo Post-it de Nina elogiando minha intuição química. "

p Mallouk acredita que os resultados desta nova compreensão da intercalação em nitreto de boro e grafeno podem se aplicar a muitos outros materiais em camadas de interesse para os pesquisadores do Penn State Center for Two-Dimensional and Layered Materials que estão investigando o que é referido como "Materiais além do grafeno . " O próximo passo para Mallouk e seus colegas será descobrir como acelerar a reação para aumentar a produção.