p Uma folha deformada de papel de óxido de grafeno simulado por computador é o resultado de uma tensão aplicada lentamente às pontas. Pesquisadores da Rice University realizaram experimentos e criaram modelos de computador para ver como camadas empilhadas de óxido de grafeno se deformam sob tensão. Crédito:Ajayan Research Group
p O mesmo mecanismo deslizante que leva a terremotos está em ação no nível molecular em materiais em nanoescala, onde determina a plasticidade de cisalhamento dos materiais, de acordo com cientistas da Rice University e da Universidade Estadual de Campinas, Brasil. p O cientista do laboratório de materiais do Rice, Pulickel Ajayan, descobriu que moléculas aleatórias espalhadas por camadas de grafeno puro afetam como as camadas interagem umas com as outras sob tensão.
p A plasticidade é a capacidade de um material de se deformar permanentemente quando tensionado. Os pesquisadores do Rice, pensando em coisas futuras como eletrônicos flexíveis, decidiu ver como o "papel" de óxido de grafeno lidaria com a tensão de cisalhamento, em que as folhas são puxadas pelas pontas.
p Esse conhecimento profundo é importante ao fazer novos materiais avançados, disse Chandra Sekhar Tiwary, um dos principais autores do novo artigo na revista American Chemical Society
Nano Letras e um associado de pesquisa de pós-doutorado de Rice.
p "Queremos construir estruturas tridimensionais a partir de materiais bidimensionais, então este tipo de estudo é útil, "disse ele." Essas estruturas podem ser um substrato térmico para dispositivos eletrônicos, eles podem ser filtros, eles podem ser sensores ou podem ser dispositivos biomédicos. Mas se vamos usar um material, precisamos entender como ele se comporta. "
p O papel de óxido de grafeno que testaram era uma pilha de folhas colocadas umas sobre as outras como panquecas. As moléculas de oxigênio "funcionalizaram" as superfícies, adicionando aspereza às folhas de outra forma com espessura de átomo.
p Em experimentos e modelos de computador, a equipe descobriu que, com gentileza, estresse lento, os óxidos de fato pegariam, fazendo com que o papel adquira uma forma ondulada onde as camadas se separam. Mas uma taxa de deformação mais alta torna o material frágil. "A simulação realizada por nossos colaboradores no Brasil fornece uma visão e confirma que se você puxar muito rápido, as camadas não interagem, e apenas uma camada sai, "Tiwary disse.
p "Depois deste estudo, agora sabemos que alguns grupos funcionais são úteis e outros não. Com esse entendimento, podemos escolher os grupos funcionais para fazer melhores estruturas no nível molecular. "
p Este "papel" de óxido de grafeno foi analisado por suas características mecânicas sob tensão por pesquisadores da Rice University. Eles descobriram que as propriedades mecânicas do material mudam, dependendo da taxa de deformação. Crédito:Ajayan Research Group