p O grafeno é considerado um dos novos materiais mais promissores. Contudo, a inserção sistemática de átomos e moléculas quimicamente ligados para controlar suas propriedades ainda é um grande desafio. Agora, pela primeira vez, cientistas da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, a Universidade de Viena, a Freie Universität Berlin e a University Yachay Tech no Equador conseguiram verificar com precisão a impressão digital espectral de tais compostos tanto na teoria quanto na experiência. Seus resultados são publicados na revista científica Nature Communications . p O grafeno bidimensional consiste em camadas únicas de átomos de carbono e exibe propriedades intrigantes. O material transparente conduz eletricidade e calor extremamente bem. É ao mesmo tempo flexível e sólido. Adicionalmente, a condutividade elétrica pode ser continuamente variada entre um metal e um semicondutor por, por exemplo., inserir átomos e moléculas quimicamente ligados na estrutura do grafeno - os chamados grupos funcionais. Essas propriedades exclusivas oferecem uma ampla gama de aplicações futuras como, por exemplo, para novos desenvolvimentos em optoeletrônica ou componentes ultrarrápidos na indústria de semicondutores. Contudo, um uso bem-sucedido de grafeno na indústria de semicondutores só pode ser alcançado se propriedades como a condutividade, o tamanho e os defeitos da estrutura do grafeno induzidos pelos grupos funcionais já podem ser modulados durante a síntese do grafeno.

p Em uma colaboração internacional, cientistas liderados por Andreas Hirsch da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg em estreita cooperação com Thomas Pichler da Universidade de Viena realizaram um avanço crucial:usando a configuração experimental recém-desenvolvida deste último, eles foram capazes de identificar, pela primeira vez, espectros vibracionais como as impressões digitais específicas de grafeno quimicamente modificado passo a passo por meio de espalhamento de luz. Esta assinatura espectral, que também foi teoricamente atestado, permite determinar o tipo e o número de grupos funcionais de forma rápida e precisa. Entre as reações que examinaram, foi a ligação química do hidrogênio ao grafeno. Isso foi implementado por uma reação química controlada entre a água e compostos específicos em que os íons são inseridos na grafite, uma forma cristalina de carbono.

p Benefícios adicionais

p "Este método de espectroscopia Raman in-situ é uma técnica altamente eficaz que permite controlar a função do grafeno de forma rápida, forma livre de contato e extensa já durante a produção do material, "diz J. Chacon da Yachay Tech, um dos dois autores principais do estudo. Isso permite a produção de materiais personalizados à base de grafeno com propriedades de transporte eletrônico controlado e sua utilização na indústria de semicondutores.