p O grafeno flutuando na água não repele a água, como muitos pesquisadores acreditam, mas sim atrai-o. Isso foi demonstrado pelos químicos Liubov Belyaeva e Pauline van Deursen e seu supervisor Grégory F. Schneider. O estudo é publicado em Materiais avançados . p O grafeno é feito do mesmo material que o grafite - encontrado em lápis, por exemplo -, por isso foi assumido por muito tempo que, como grafite, o grafeno é repelente de água. A principal diferença do grafite é que o grafeno não tem mais do que um único átomo de espessura.

p Os estudos sobre o grafeno deram origem a ideias divergentes sobre suas propriedades umectantes. Os pesquisadores de Leiden descobriram agora que a superfície do grafeno na água, desde que seja limpo e liso, é hidrofílico. Em outras palavras, o grafeno na água atrai água.

p Essa percepção é muito significativa para as aplicações futuras do grafeno. Sua fina camada atômica de átomos de carbono, dispostos em uma estrutura de favo de mel, tornar o material adequado para uso em biossensores para decodificar DNA. Este material ultrafino também pode ser usado em sensores, filtração de água e membranas de células a combustível. Em todos esses casos, uma camada de grafeno é exposta à água em ambos os lados.

p Por muito tempo, grafeno era considerado hidrofóbico, ou repelente de água. Os pesquisadores presumem que isso ocorre porque o grafeno é geralmente produzido em uma superfície de metal e mais tarde transferido para um suporte sólido, como uma pastilha de silício. Durante este processo de transferência, Contudo, o grafeno pode ser danificado ou contaminado, o que pode influenciar o comportamento de umedecimento.

p Para determinar se a superfície de uma camada intacta de grafeno é ou não hidrofílica, uma gota de água deve ser introduzida na camada. É então possível determinar a partir da curvatura da gota se a superfície é repelente de água, como uma capa de chuva, ou se atrai água. Tanto para a teoria, porque, na prática, tal gota irá rasgar imediatamente a fina camada de grafeno, resultando em rachaduras, depois do qual não há muito o que medir.

p Os pesquisadores resolveram esse problema usando gelo ou hidrogel em vez de água como camada de suporte. O gelo e o hidrogel são muito mais fortes e bons imitadores de água. Os pesquisadores foram então capazes de introduzir minúsculas gotículas de água no grafeno e medir o ângulo de contato entre a superfície do grafeno e o exterior da gota. Eles também repetiram as medições usando outros líquidos com polaridade diferente. Eles foram então capazes de determinar que todas as interações moleculares da água subjacente são sentidas pelas moléculas de água na gota acima. Esta transparência completa é consequência da extrema finura do grafeno, e explica porque o grafeno é hidrofílico na água.

p Esta descoberta tem um grande impacto nas aplicações do grafeno em sensores, filtração de água, e células de combustível baseadas em membrana, todos os quais apresentam grafeno exposto à água. Os desenvolvedores terão que considerar um ponto de partida completamente diferente, a saber, que o grafeno com o qual trabalham não é hidrofóbico, mas hidrofílico.