p Adicionar hidrogênio ao grafeno pode melhorar sua aplicabilidade futura na indústria de semicondutores, quando o silício sai. Pesquisadores do Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM), dentro do Institute for Basic Science (IBS), recentemente obtiveram uma visão mais aprofundada dessa reação química. Publicado em Jornal da American Chemical Society , essas descobertas ampliam o conhecimento da química fundamental do grafeno e aproximam os cientistas da realização de novos materiais à base de grafeno. p Compreender como o grafeno pode reagir quimicamente com uma variedade de produtos químicos aumentará sua utilidade. De fato, o grafeno tem propriedades de condutividade superiores, mas não pode ser usado diretamente como uma alternativa ao silício na eletrônica de semicondutores porque não tem um bandgap, isso é, seus elétrons podem se mover sem escalar nenhuma barreira de energia. A hidrogenação do grafeno abre uma lacuna no grafeno, para que possa servir como um componente semicondutor em novos dispositivos.

p Enquanto outros relatórios descrevem a hidrogenação de materiais a granel, este estudo concentra-se na hidrogenação de grafeno de espessura simples e de poucas camadas. Os cientistas do IBS usaram uma reação à base de lítio dissolvido em amônia, chamada de "reação do tipo vidoeiro", para introduzir hidrogênio no grafeno através da formação de ligações C-H.

p A equipe de pesquisa descobriu que a hidrogenação ocorre rapidamente em toda a superfície do grafeno de camada única, enquanto prossegue lentamente e das bordas em grafeno de poucas camadas. Eles também mostraram que defeitos ou bordas são realmente necessários para que a reação ocorra nas condições utilizadas, porque o grafeno puro com as bordas cobertas de ouro não sofre hidrogenação.

p Usando grafeno de duas e três camadas, Os cientistas do IBS também descobriram que os reagentes podem passar entre as camadas, e hidrogenar cada camada igualmente bem. Finalmente, os cientistas descobriram que a hidrogenação mudou significativamente as propriedades ópticas e elétricas do grafeno.

p "O objetivo principal do nosso centro é realizar estudos fundamentais sobre as reações que envolvem materiais de carbono. Construindo uma compreensão profunda da química do grafeno de camada única e de algumas camadas de grafeno, Estou confiante de que muitas novas aplicações de grafenos funcionalizados quimicamente podem ser possíveis, na eletronica, fotônica, optoeletrônica, sensores, compósitos, e outras áreas, "observa Rodney Ruoff, autor correspondente deste artigo, Diretor CMCM, e UNIST Distinguished Professor no Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST).