p Flexionar o grafeno pode ser a maneira mais básica de controlar suas propriedades elétricas, de acordo com cálculos de físicos teóricos da Rice University e da Rússia. p O laboratório Rice de Boris Yakobson, em colaboração com pesquisadores em Moscou, descobriu que o efeito é pronunciado e previsível em nanoconas e deve se aplicar igualmente a outras formas de grafeno.

p Os pesquisadores descobriram que pode ser possível acessar o que eles chamam de efeito flexoelétrico eletrônico no qual as propriedades eletrônicas de uma folha de grafeno podem ser manipuladas simplesmente girando-a de uma certa maneira.

p O trabalho será de interesse para aqueles que consideram elementos de grafeno em telas sensíveis ao toque flexíveis ou memórias que armazenam bits por meio do controle de momentos de dipolo elétrico de átomos de carbono, disseram os pesquisadores.

p O grafeno perfeito - uma folha de carbono com a espessura de um átomo - é um condutor, à medida que as cargas elétricas de seus átomos se equilibram ao longo do plano. Mas a curvatura no grafeno comprime as nuvens de elétrons das ligações no lado côncavo e as estica no lado convexo, alterando assim seus momentos de dipolo elétrico, a característica que controla como os átomos polarizados interagem com os campos elétricos externos.

p Os pesquisadores que publicaram seus resultados este mês no American Chemical Society's Journal of Physical Chemistry Letters descobriram que podiam calcular o efeito flexoelétrico do grafeno enrolado em um cone de qualquer tamanho e comprimento.

p Os pesquisadores usaram a teoria do funcional da densidade para calcular os momentos de dipolo para átomos individuais em uma rede de grafeno e então descobrir seu efeito cumulativo. Eles sugeriram que sua técnica poderia ser usada para calcular o efeito do grafeno em outras formas mais complexas, como folhas enrugadas ou fulerenos distorcidos, vários dos quais eles também analisaram.

p "Embora o momento dipolar seja zero para grafeno plano ou nanotubos cilíndricos, no meio existe uma família de cones, realmente produzidos em laboratórios, cujos momentos dipolares são significativos e escalam linearmente com o comprimento do cone, "Yakobson disse.

p Nanotubos de carbono, cilindros sem costura de grafeno, não exibem um momento de dipolo total, ele disse. Embora não seja zero, os momentos induzidos pelo vetor se cancelam.

p Não é assim com um cone, em que o equilíbrio das cargas positivas e negativas difere de um átomo para o próximo, devido a tensões ligeiramente diferentes nas ligações à medida que o diâmetro muda. Os pesquisadores notaram que os átomos ao longo da borda também contribuem eletricamente, mas a análise de dois cones encaixados de ponta a ponta permitiu que eles se cancelassem, simplificando os cálculos.

p Yakobson vê usos potenciais para a característica recém-descoberta. "Uma característica possivelmente de longo alcance é a queda de tensão em uma folha curva, "disse ele." Pode permitir variar localmente a função de trabalho e projetar o empilhamento da estrutura de banda em bicamadas ou camadas múltiplas por meio de sua dobra. Também pode permitir a criação de partições e cavidades com potencial eletroquímico variável, mais 'ácido' ou 'básico, 'dependendo da curvatura na arquitetura de carbono 3-D. "