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  • Cortando e colando com grafeno
    p Esta visualização mostra camadas de grafeno usadas para membranas. Crédito:Universidade de Manchester

    p Até o momento, tem se mostrado muito difícil converter as promessas do material milagroso grafeno em aplicações práticas. Amedeo Bellunato, Ph.D. candidato no Instituto de Química de Leiden, desenvolveu um método de corte de grafeno em fragmentos menores usando uma faca de diamante. Ele pode então construir nanoestruturas a partir dos fragmentos. Ph.D. defesa 11 de dezembro. p O grafeno é uma estrutura em favo de mel de átomos de carbono com apenas um único átomo de espessura. Após sua descoberta em 2004, parecia ser o material básico ideal para aplicações de nanotecnologia:é super resistente e é um condutor excepcionalmente bom de calor e eletricidade. Em 2013, a UE lançou o Graphene Flagship um programa de pesquisa com um orçamento de um bilhão de euros para desenvolver aplicações como células solares mais eficientes, LEDs, baterias e todos os tipos de sensores.

    p Contudo, em sua dissertação, Bellunato afirma que fazer tais nanoestruturas ainda é um processo de produção extremamente complexo que não se presta bem à produção em série. Também, provou ser quase impossível funcionalizar seletivamente o grafeno quimicamente, ou seja, para conectar outros elementos químicos, como átomos de oxigênio ou nitrogênio, às bordas de uma nanoestrutura de grafeno. É importante ser capaz de fazer isso para transformar o grafeno em um nanomaterial versátil com múltiplas aplicações.

    p Sanduíche de grafeno

    p Inspirado em experimentos anteriores, Bellunato decidiu adotar uma abordagem diferente, ou seja, pegar um sanduíche de plástico e metal com uma camada de grafeno no meio, e literalmente cortá-lo em fragmentos. Ele faz isso usando um micrótomo, uma faca de diamante que pode cortar fragmentos com precisão nanométrica.

    p Na vanguarda do sanduíche, perfeitamente limpo, borda de grafeno com um átomo de espessura é exposta, ao qual outros átomos ou moléculas podem ser conectados por meios químicos. A fatia de grafeno também pode ser conectada a uma corrente elétrica, transformando-o em uma célula eletroquímica. Isso pode ser comparado com o revestimento eletroquímico de um metal, mas então em nanoescala, uma vez que apenas a borda do grafeno é revestida. Bellunato também foi capaz de construir um sanduíche de nanoporos e nanogapsof grafeno usando tiras microscopicamente finas.

    p Também foi possível fazer a chamada junção em túnel. Isso ocorre entre dois condutores elétricos, quando eles estão a poucos nanômetros um do outro em um determinado ponto. Uma minúscula corrente pode então fluir entre os dois condutores. Como o fluxo de energia é muito sensível à distância entre os condutores, este efeito de túnel forma a base para todos os tipos de sensores extremamente sensíveis.

    p Bellunato:"Esta junção do túnel não é nova. É uma questão de refinar a técnica, e então deve ter aplicações práticas dentro de cinco anos ou mais. "A técnica não convencional que ele desenvolveu não será usada principalmente em produtos de consumo, ele espera, mas sim em instrumentos de pesquisa avançada.


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