Físicos e químicos de Leiden conseguiram trazer duas camadas de grafeno tão próximas que uma corrente elétrica salta espontaneamente. No futuro, isso poderia permitir aos cientistas estudar as bordas do grafeno e usá-las para sequenciar DNA com uma precisão além das tecnologias existentes. O estudo é publicado em Nano Letras .

Como você estuda um objeto que é tão pequeno que nem mesmo reflete a luz? Nesse caso, os físicos gostam de enviar uma corrente para medir sua condutância, que revela muitas propriedades. Para objetos extremamente pequenos, como moléculas, Isto é mais fácil dizer do que fazer. Os pesquisadores precisariam de eletrodos menores que a molécula. As equipes de pesquisa de Leiden, formadas pelo físico Jan van Ruitenbeek e pelo químico Grégory F. Schneider, criaram uma maneira de evitar esse problema. Eles inclinaram duas folhas de grafeno com um átomo de espessura de tal forma que só se encontraram em um ponto, onde os elétrons saltaram de uma camada para a outra.

As tentativas anteriores com eletrodos de grafeno falharam porque as camadas são moles por natureza. Os cientistas de Leiden os depositaram em um substrato de silício, tornando-os rígidos até a borda. Eles trouxeram as duas camadas próximas o suficiente para que ocorresse o tunelamento - um fenômeno da mecânica quântica em que os elétrons saltam espontaneamente para um material vizinho, mesmo que não haja contato direto. Qualquer pequeno objeto no meio aumentará o tunelamento. O número de elétrons tunelando revela algumas das propriedades do material.

Uma aplicação futura promissora poderia ser o sequenciamento de DNA. À medida que uma única fita de DNA passa pelo estreito espaço entre as camadas de grafeno, suas letras de nucleotídeo A, C, G e T permitirão alternadamente um número diferente de elétrons para o túnel. A partir disso, os cientistas podem ser capazes de ler uma fita de DNA com relativa rapidez. Van Ruitenbeek diz, “As empresas agora estão desenvolvendo outro método em que passam uma fita de DNA por um orifício que também tem água fluindo com partículas eletricamente carregadas. eles sabem qual letra base está bloqueando parcialmente o buraco. Nosso método é potencialmente muito mais preciso. Ou melhor ainda, poderíamos combinar os dois métodos no futuro. "

Schneider:"Outro próximo passo importante é digitalizar as bordas do grafeno, que é tão atraente quanto o sequenciamento de DNA. A química no limite do grafeno é extremamente difícil de sondar, e agora temos um plano muito preciso para fazer isso. "