p Os pesquisadores descobriram um procedimento para restaurar estruturas de óxido de grafeno defeituosas que fazem com que o material exiba baixa mobilidade de portador. Ao aplicar um tratamento de redução de alta temperatura em um ambiente de etanol, estruturas defeituosas foram restauradas, levando à formação de um filme de grafeno altamente cristalino com excelente transporte tipo banda. Espera-se que essas descobertas sejam utilizadas em técnicas de produção escalonáveis ​​de filmes de grafeno altamente cristalinos. p O grafeno é um material com excelente condutividade elétrica, força mecânica, estabilidade química, e uma grande área de superfície. Sua estrutura consiste em uma camada de átomos de carbono com a espessura de um átomo. Devido aos seus atributos positivos, pesquisas sobre sua síntese e aplicação em dispositivos eletrônicos estão sendo conduzidas em todo o mundo. Embora seja possível criar grafeno a partir de óxido de grafeno (GO), um material produzido por esfoliação química de grafite por meio de tratamento oxidativo, este tratamento causa estruturas defeituosas e a existência de grupos contendo oxigênio, fazendo com que GO exiba propriedades de baixa condução. Até aqui, mobilidade da operadora, o indicador básico com o qual o desempenho do transistor é expresso, permaneceu em alguns cm2 / Vs no máximo. Um grupo de pesquisadores liderado por Ryota Negishi, professor assistente, e Yoshihiro Kobayashi, professor, Escola de Pós-Graduação em Engenharia, Universidade de Osaka; Masashi Akabori, professor adjunto, Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão; Takahiro Ito, professor adjunto, Escola de Pós-Graduação em Engenharia, Universidade de Nagoya; e Yoshio Watanabe, Vice-diretor, Centro de radiação síncrotron de Aichi, desenvolveram um tratamento de redução através do qual a cristalinidade do GO foi melhorada drasticamente.

p Os pesquisadores revestiram um substrato com 1-3 camadas extremamente finas de GO e adicionaram uma pequena quantidade de etanol ao processo de redução de alta temperatura de até 1100 ° C. A adição do gás etanol à base de carbono levou à restauração efetiva da estrutura defeituosa do grafeno. Pela primeira vez no mundo, este grupo conseguiu observar um transporte semelhante a uma banda refletindo as propriedades de transporte elétrico intrínseco em filmes GO quimicamente reduzidos. O transporte em banda é um mecanismo de condução no qual os portadores usam os mecanismos elétricos periódicos em cristais sólidos como uma onda de transmissão. O transporte de banda observado neste estudo alcançou uma mobilidade de portador de ~ 210 cm2 / Vs, atualmente, o nível mais alto observado em filmes GO quimicamente reduzidos.

p A criação bem-sucedida de filmes finos de grafeno alcançada através do método de redução acima abriu a possibilidade de sua aplicação em um conjunto diversificado de dispositivos eletrônicos e sensores. As descobertas deste grupo de pesquisa constituem um marco no desenvolvimento de materiais escaláveis ​​que utilizam as excelentes propriedades físicas do grafeno.

p Esta pesquisa foi apresentada em Relatórios Científicos (Nature Publishing Group) em 1º de julho, 2016