p Uma maneira simples de transformar nanotubos de carbono em valiosas nanofitas de grafeno pode ser moê-los, de acordo com pesquisa liderada pela Rice University. p O truque, disse o cientista de materiais do arroz Pulickel Ajayan, é misturar dois tipos de nanotubos modificados quimicamente. Quando eles entram em contato durante a moagem, eles reagem e descompactam, um processo que até agora dependia em grande parte de reações em soluções químicas agressivas.

p A pesquisa de Ajayan e seus colaboradores internacionais aparece em Nature Communications .

p Para ser claro, Ajayan disse, o novo processo ainda é uma reação química que depende de moléculas propositalmente ligadas aos nanotubos, um processo denominado funcionalização. A parte mais interessante para os pesquisadores é que um processo tão simples como a moagem pode fornecer um forte acoplamento químico entre nanoestruturas sólidas e produzir novas formas de produtos nanoestruturados com propriedades específicas.

p "As reações químicas podem ser feitas facilmente em soluções, mas este trabalho é inteiramente de estado sólido, "disse ele." Nossa pergunta é a seguinte:se podemos usar nanotubos como modelos, funcionalizá-los e obter reações nas condições certas, que tipo de coisas podemos fazer com um grande número de nanoestruturas e grupos funcionais químicos possíveis? "

p O processo deve permitir muitas novas reações químicas e produtos, disse Mohamad Kabbani, estudante de pós-graduação na Rice e principal autor do artigo. "O uso de diferentes funcionalidades em diferentes sistemas em nanoescala pode revolucionar o desenvolvimento de nanomateriais, " ele disse.

p Nanofitas de grafeno altamente condutoras, milhares de vezes menor que um cabelo humano, estão encontrando seu caminho no mercado de materiais compostos. As nanofitas aumentam as propriedades eletrônicas e / ou resistência dos materiais.

p "O controle de tais estruturas por transformação mecânico-química será a chave para encontrar novas aplicações, "disse o co-autor Thalappil Pradeep, professor de química no Instituto Indiano de Tecnologia de Chennai. "Química suave desse tipo pode acontecer em muitas condições, contribuindo para uma melhor compreensão do processamento de materiais. "

p Em seus testes, os pesquisadores prepararam dois lotes de nanotubos de carbono de paredes múltiplas, um com grupos carboxila e o outro com grupos hidroxila anexados. Quando triturados juntos por até 20 minutos com um almofariz e pilão, os aditivos químicos reagiam entre si, acionar os nanotubos para descompactar em nanofitas, com água como subproduto.

p "Essa observação fortuita levará a mais estudos sistemáticos de reações de nanotubos em estado sólido, incluindo modelos teóricos ab initio e simulações, "Ajayan disse." Isso é emocionante.

p Os experimentos foram duplicados pelos laboratórios participantes da Rice, no Instituto Indiano de Tecnologia e na Universidade Libanesa Americana em Beirute. Eles foram realizados em condições de laboratório padrão, bem como no vácuo, fora, ao ar livre e com umidade variável, temperaturas, tempos e estações.

p Os pesquisadores que realizaram a colaboração em três continentes ainda não sabem exatamente o que está acontecendo em nanoescala. "É uma reação exotérmica, então a energia é suficiente para quebrar os nanotubos em fitas, mas os detalhes da dinâmica são difíceis de monitorar, "Kabbani disse." Não há como moer dois nanotubos em um microscópio e ver isso acontecer. Ainda não, qualquer forma."

p Mas os resultados falam por si.

p "Não sei por que as pessoas não exploraram essa ideia, que você pode controlar as reações apoiando os reagentes nas nanoestruturas, "Disse Ajayan." O que fizemos é muito bruto, mas é um começo e muito trabalho pode seguir ao longo dessas linhas. "