Baía, fiorde, enseada, poltrona e zigue-zague - os químicos usam termos como esses para descrever as formas assumidas pelas bordas do nanografeno. O grafeno consiste em uma estrutura de carbono de camada única em que cada átomo de carbono é circundado por três outros. Isso cria um padrão que lembra um favo de mel, com átomos em cada um dos cantos. O nanographene é um candidato promissor para reduzir a microeletrônica à escala nano e um provável substituto para o silício.

As propriedades eletrônicas do material dependem muito de sua forma, tamanho e acima de tudo, periferia - em outras palavras, como as bordas são estruturadas. Uma periferia em zigue-zague é particularmente adequada - nesta configuração, os elétrons, que atuam como transportadores de carga, são mais móveis do que em outras estruturas de borda. Isso significa que o uso de pedaços de grafeno em forma de zigue-zague em componentes nanoeletrônicos pode permitir frequências mais altas para interruptores.

Cientistas de materiais que desejam pesquisar apenas nanografenos em zigue-zague enfrentam o problema de que essa forma torna os compostos instáveis ​​e difíceis de produzir de maneira controlada. Este é um pré-requisito, Contudo, se as propriedades eletrônicas devem ser investigadas em detalhes.

Pesquisadores liderados pelo Dr. Konstantin Amsharov da cadeira de Química Orgânica II agora conseguiram fazer exatamente isso. A pesquisa deles agora foi publicada em Nature Communications . Eles não apenas descobriram um método simples para sintetizar nanografeno em zigue-zague, seu procedimento oferece um rendimento próximo a 100 por cento e é adequado para produção em grande escala. Eles já produziram uma quantidade tecnicamente relevante no laboratório.

Os pesquisadores primeiro produziram moléculas preliminares, que então se encaixam em uma formação de favo de mel ao longo de vários ciclos em um processo conhecido como ciclização. No fim, fragmentos de grafeno são produzidos a partir de fileiras escalonadas de favos de mel ou estrelas de quatro membros em torno de um ponto central de quatro favos de mel de grafeno, com o procurado padrão em zigue-zague nas bordas. O produto cristaliza diretamente, mesmo durante a síntese. Em seu estado sólido, as moléculas não estão em contato com o oxigênio. Em solução, Contudo, a oxidação faz com que as estruturas se desintegrem rapidamente.

Esta abordagem permite que os cientistas produzam grandes pedaços de grafeno, enquanto mantém o controle sobre sua forma e periferia. Este avanço na pesquisa do grafeno significa que os cientistas devem em breve ser capazes de produzir e pesquisar uma variedade de estruturas nanografenas interessantes, um passo crucial para usar o material em componentes nanoeletrônicos.