A medida pela qual qualquer condutor é julgado é a facilidade com que, e rapidamente, elétrons podem se mover através dele. Neste ponto, o grafeno é um dos materiais mais promissores para uma variedade de aplicações de tirar o fôlego. Contudo, sua ultra-alta mobilidade de elétrons é reduzida quando você sintetiza folhas maiores do material. Agora, essa barreira para a produção industrial de grafeno pode ser quebrada como resultado de novas pesquisas realizadas em universidades na Suécia e na Alemanha.

A longa lista de usos possíveis para o grafeno atinge quase todas as dimensões das tecnologias futuras, incluindo aqueles que tratam de energia e saúde. Transistores, sensores, armazenamento de energia, eletrônica flexível, biomedicina e muito mais podem tirar proveito de sua mecânica superior, elétrico, propriedades térmicas e ópticas. Como uma vantagem, tem um átomo de espessura e um dos materiais mais fortes já medidos.

Mas a produção de grafeno em grande escala, enquanto controla e mantém suas propriedades únicas, é um desafio ainda a ser realizado. Um dos principais problemas é a formação dos chamados "limites de grãos, "imperfeições que aparecem no material ao sintetizar folhas de grafeno (normalmente em torno de 100 mm × 100 mm ou 150 mm x 150 mm) usando um processo conhecido como deposição de vapor químico (CVD). O estudo, que foi publicado em Avanços da Ciência , apresenta um simples, observação rápida e de grande área de defeitos de linha neste material maravilhoso.

O principal autor do estudo, Xuge Fan, estudante de doutorado no KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, diz que os limites são exatamente o que parecem:minúsculas costuras no padrão de rede em favo de mel bidimensional do grafeno que dispersam o fluxo de elétrons e influenciam criticamente as propriedades materiais do grafeno.

"Elas são muito parecidas com as costuras de uma colcha de retalhos, "Fan diz." Eles são inevitáveis, e por enquanto temos que aprender a conviver com eles. "

Com a visualização adequada dos limites dos grãos de grafeno, os cientistas poderiam obter grandes ganhos na engenharia controlada desses defeitos inevitáveis. Fan diz que o estudo fornece um método para simplesmente, observar de forma rápida e econômica o tamanho e a distribuição dos limites de grãos em grande escala usando processos padrão em fábricas de wafer, nomeadamente, ácido fluorídrico a vapor (VHF) e inspeção ao microscópio óptico.

"Até agora, não existe nenhum método que se compare em simplicidade, velocidade e escala para esta metodologia para visualizar limites de grão em grafeno CVD de grande área em um substrato de dióxido de silício (SiO2), "Fan diz.

Fan diz que o método pode ser útil para acelerar o processo de desenvolvimento de síntese de grafeno de alta qualidade em grande escala. "Ele oferece uma avaliação rápida da densidade de contorno de grão em amostras de grafeno de grandes áreas, que não leva mais de dois minutos, " ele diz.

"Também pode ser usado para análise post-mortem de dispositivos de grafeno emergentes que usam patches de grafeno - como sensores de pressão, transistores, e sensores de gás - para estudar os efeitos dos defeitos da linha de contorno de grãos no desempenho do dispositivo. "