p Os físicos da Universidade de Basel conseguem sintetizar nanofitas de grafeno dopadas com boro e caracterizar suas estruturas, propriedades eletrônicas e químicas. O material modificado pode ser potencialmente usado como um sensor para os óxidos de nitrogênio ecologicamente prejudiciais, cientistas relatam na última edição da Nature Communications . p O grafeno é um dos materiais mais promissores para o aprimoramento de dispositivos eletrônicos. A folha de carbono bidimensional exibe alta mobilidade de elétrons e, portanto, excelente condutividade. Diferente de semicondutores usuais, o material não tem o chamado gap, uma faixa de energia em um sólido onde nenhum estado de elétron pode existir. Portanto, evita uma situação em que o dispositivo é desligado eletronicamente. Contudo, a fim de fabricar interruptores eletrônicos eficientes de grafeno, é necessário que o material possa ser ligado e desligado.

p A solução para este problema está em aparar a folha de grafeno em uma forma de fita, denominado nanoribão de grafeno (GNR). Assim, pode ser alterado para ter um gap cujo valor depende da largura da forma.

p Síntese na Superfície de Ouro

p Para ajustar a lacuna de banda para que as nanofitas de grafeno atuem como um semicondutor de silício bem estabelecido, as fitas estão sendo dopadas. Para esse fim, os pesquisadores intencionalmente introduzem impurezas em material puro com o propósito de modular suas propriedades elétricas. Embora a dopagem com nitrogênio tenha sido realizada, o dopagem com boro permaneceu inexplorado. Subseqüentemente, as propriedades eletrônicas e químicas permaneceram obscuras até agora.

p Prof. Dr. Ernst Meyer e Dr. Shigeki Kawai do Departamento de Física da Universidade de Basel, auxiliado por pesquisadores de universidades japonesas e finlandesas, conseguiram sintetizar nanofitas de grafeno dopadas com boro com várias larguras. Eles usaram uma reação química na superfície com uma molécula precursora recém-sintetizada em uma superfície de ouro atomicamente limpa. As estruturas químicas foram resolvidas diretamente por microscopia de força atômica de última geração em baixa temperatura.

p Em direção a um sensor de óxido de nitrogênio

p O local dopado do átomo de boro foi inequivocamente confirmado e sua razão de dopagem - o número de átomos de boro em relação ao número total de átomos dentro do nanofibra - ficou em 4,8 por cento atômico. Ao dosar gás de óxido nítrico, a propriedade química conhecida como acidez de Lewis também pôde ser confirmada.

p O gás óxido nítrico dopado foi adsorvido de forma altamente seletiva no local do boro. Esta medição indica que a nanofita de grafeno dopada com boro pode ser usada para um sensor de gás ultra-sensível para óxidos de nitrogênio que são atualmente um tema quente na indústria por serem altamente prejudiciais ao meio ambiente.