p Crédito:Instituto de Física de Leiden
p As propriedades fascinantes do grafeno - uma única camada de átomos de carbono - foram amplamente celebradas. Não só o grafeno exibe física notável, também mostra uma grande promessa para novos aplicativos, como telas de exibição flexíveis e células solares. Mas os cientistas não ficam satisfeitos facilmente. A caça aos materiais da próxima geração - pilhas em camadas compostas de folhas únicas de materiais 'planos' como nitreto de boro (BN), grafeno (C) ou dissulfeto de tungstênio (WS
2 ) p O truque é que esse bolo de camadas não é apenas a soma de suas partes. Você pode obter propriedades completamente diferentes daquelas das camadas individuais. Isso vale até para duas camadas do mesmo tipo; o grafeno de duas camadas não é, de forma alguma, como seu primo de monocamada. Tudo depende de como as camadas interagem. O físico de Leiden, Sense Jan van der Molen, e seu grupo desenvolveram um método para determinar a interação entre as camadas em cada combinação de materiais.
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LEEM
p Usando uma técnica chamada microscopia eletrônica de baixa energia (LEEM), eles emitem elétrons de energias muito baixas em uma amostra. Para cada nível de energia, eles gravam uma imagem da superfície, dizendo a eles quantos elétrons são refletidos. Isso fornece a eles todas as informações necessárias para determinar a interação entre as camadas e, portanto, as propriedades do material recém-criado. Seu método resolve detalhes 100, 000 vezes menor do que outras técnicas. Isso é crucial porque os novos nanomateriais são tipicamente extremamente pequenos - menos do que a espessura de um fio de cabelo humano.
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Sob medida
p Os físicos de Leiden estudam pilhas de materiais em camadas usando uma nova técnica. Eles agora podem responder à questão de saber se uma determinada pilha de vários materiais tem propriedades diferentes de seus constituintes, investigando as interações entre camadas. Eles empregaram este método para verificar se o grafeno (cinza) interage fortemente com o grafeno, e o nitreto de boro (roxo) interage fortemente com o nitreto de boro, enquanto o grafeno não é influenciado pela presença de nitreto de boro. Vemos no canto superior direito o material resultante:diferentes propriedades (tonalidades) para grafeno + grafeno e nitreto de boro + nitreto de boro combinados, mas nenhuma interação entre grafeno e nitreto de boro. No canto inferior direito, vemos um estado hipotético onde todas as camadas interagem para formar um material completamente novo, o que não é o caso neste exemplo. Crédito:Instituto de Física de Leiden
p 'Usamos nosso método para provar que o nitreto de boro e o grafeno não interagem entre si, como só foi assumido até agora, 'diz o primeiro autor e companheiro de Veni, Johannes Jobst. 'Mas mais importante, mostra o potencial desta nova técnica. Agora podemos estudar qualquer outra combinação de camadas, como semicondutores de grafeno, ou dois semicondutores diferentes. E uma vez que entendemos como essa interação funciona, podemos projetar livremente materiais que são feitos sob medida para necessidades específicas. '
