O grafeno tem sido chamado de material milagroso, mas o material da camada atômica única ainda está buscando seu lugar no mundo dos materiais. Agora, um método para fazer grafeno 'defeituoso' poderia fornecer a resposta.

Hoje (30 de julho), no jornal Nanotecnologia , uma equipe de pesquisadores relatou ter desenvolvido uma abordagem eletroquímica simples que permite que defeitos sejam intencionalmente criados no grafeno, alterando suas propriedades elétricas e mecânicas e tornando o material ainda mais útil.

Os pesquisadores usaram uma técnica chamada síntese eletroquímica para quebrar flocos de grafite em camadas de grafeno. Variando a voltagem, eles podem alterar a espessura do grafeno resultante, área de flocos, e número de defeitos - todos os quais alteram as propriedades do grafeno.

"O grafeno é basicamente um metal - então é um tanto chato!" explica Mario Hofmann, pesquisador da National Cheng Kung University em Taiwan. "Mas quando você começa a adicionar defeitos, começa a obter efeitos interessantes."

Os primeiros estudos sobre as propriedades eletrônicas do grafeno que trouxeram receberam muita atenção e o prêmio Nobel de Física de 2010 usaram o grafeno que era produzido com fita adesiva para remover flocos de grafeno da grafite. Contudo, seu homólogo com defeito, o óxido de grafeno, poderia ser o primeiro a conquistar uma participação significativa no mercado como enchimentos de polímero e eletrodos de bateria.

Um controle mais preciso sobre a quantidade e a natureza dos defeitos pode gerar novas aplicações do grafeno na distribuição de medicamentos ou na eletrônica. "Embora a eletroquímica já exista há muito tempo, ela é uma ferramenta poderosa para a nanotecnologia porque é perfeitamente ajustável." continua Hofmann. "Na produção de grafeno podemos realmente aproveitar esse controle para produzir defeitos." O controle cuidadoso da tensão permitiu à equipe um nível de controle até então desconhecido da quantidade desses defeitos.

A equipe desenvolveu um sistema de tensões pulsadas em vez de contínuas, permitindo-lhes desvendar o mecanismo de esfoliação. Para monitorar a evolução do grafeno no solvente, eles descobriram que o simples rastreamento da transparência da solução poderia fornecer informações quantitativas sobre a eficiência e o início da esfoliação.

Em seguida, eles planejam estudar os efeitos do ajuste da duração do pulso ao longo do processo de esfoliação para melhorar a quantidade de grafeno esfoliado e introduzir formas de pulso mais complexas para produzir seletivamente certos tipos de defeitos de grafeno.