Pesquisadores da Finlândia e de Taiwan descobriram como o grafeno, uma camada fina de carbono com um único átomo, pode ser forjado em objetos tridimensionais usando luz laser. Uma ilustração impressionante foi fornecida quando os pesquisadores fabricaram uma pirâmide com uma altura de 60 nm, que é cerca de 200 vezes maior do que a espessura de uma folha de grafeno. A pirâmide era tão pequena que caberia facilmente em uma única mecha de cabelo. A pesquisa foi apoiada pela Academia da Finlândia e pelo Ministério da Ciência e Tecnologia da República da China.

O grafeno é um parente próximo ao grafite, que consiste em milhões de camadas de grafeno e pode ser encontrada nas pontas de lápis comuns. Depois que o grafeno foi isolado pela primeira vez em 2004, pesquisadores aprenderam a produzi-lo e manuseá-lo rotineiramente. O grafeno pode ser usado para fazer dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, como transistores, fotodetectores e sensores. No futuro, provavelmente veremos um número crescente de produtos contendo grafeno.

"Chamamos essa técnica de forjamento óptico, já que o processo se assemelha ao forjamento de metais em formas 3-D com um martelo. No nosso caso, um feixe de laser é o martelo que forja o grafeno em formas 3-D, "explica o professor Mika Pettersson, que liderou a equipe experimental do Centro de Nanociência da Universidade de Jyväskylä, Finlândia. “A beleza da técnica é que ela é rápida e fácil de usar; não requer nenhum produto químico ou processamento adicional. Apesar da simplicidade da técnica, ficamos muito surpresos inicialmente quando observamos que o feixe de laser induziu mudanças tão substanciais no grafeno. Demorou um pouco para entender o que estava acontecendo. "

"Inicialmente, ficamos pasmos. Os dados experimentais simplesmente não faziam sentido, "diz o Dr. Pekka Koskinen, quem foi o responsável pela teoria. "Mas gradualmente, pela interação próxima entre experimentos e simulações de computador, a realidade das formas 3-D e seu mecanismo de formação começaram a ficar claros. "

"Quando examinamos pela primeira vez o grafeno irradiado, esperávamos encontrar vestígios de espécies químicas incorporadas ao grafeno, mas não conseguimos encontrar nenhum. Depois de algumas inspeções mais cuidadosas, concluímos que devem ser defeitos puramente estruturais, ao invés de dopagem química, que são responsáveis ​​por tais mudanças dramáticas no grafeno, "explica o professor associado Wei Yen Woon de Taiwan, que liderou o grupo experimental que realizou espectroscopia de fotoelétrons de raios-X na instalação do síncrotron.

O novo grafeno 3-D é estável e possui propriedades eletrônicas e ópticas que diferem do grafeno 2-D normal. O grafeno forjado oticamente pode ajudar na fabricação de arquiteturas 3-D para dispositivos baseados em grafeno.