p O nitreto de boro hexagonal é resistente, mas os cientistas da Rice University estão facilitando a convivência. p H-BN bidimensional, um material isolante também conhecido como "grafeno branco, "é quatro vezes mais rígido que o aço e um excelente condutor de calor, um benefício para os compostos que dependem dele para aprimorar suas propriedades.

p Essas qualidades também tornam o h-BN difícil de modificar. Sua estrutura hexagonal apertada de átomos alternados de boro e nitrogênio é altamente resistente à mudança, ao contrário do grafeno e de outros materiais 2-D que podem ser facilmente modificados - também conhecidos como funcionalizados - com outros elementos.

p O laboratório Rice do químico Angel Martí publicou um protocolo para aprimorar o h-BN com cadeias de carbono. Isso transforma o durão 2-D em um material que retém sua resistência, mas é mais propício à ligação com polímeros ou outros materiais em compósitos.

p O artigo do laboratório na American Chemical Society's Journal of Physical Chemistry sugere que o h-BN também pode ser mais dispersível em solventes orgânicos. Martí e sua equipe modificaram o processo de reação Billups-Birch que eles usaram com sucesso para alterar os nanotubos de nitreto de boro para atacar as defesas do h-BN e anexar covalentemente os carbonos.

p Redução de vidoeiro, descoberto na década de 1940 e aprimorado em 2004 pelo Professor Emérito de Química de Rice Edward Billups para funcionalizar nanotubos de carbono, libera elétrons para se ligarem a outros átomos. No processo de arroz, Martí e sua equipe podem controlar a quantidade de funcionalização do h-BN variando a quantidade de lítio na reação.

p O lítio é um metal alcalino que libera elétrons livres quando combinado com a amônia liquefeita. Misturado com flocos de h-BN e uma fonte de carbono, 1-Bromododecano, neste caso, a reação produz um radical alquil, uma espécie química que reage com o h-BN e faz uma ligação.

p Martí disse que é o melhor método encontrado até agora para modificar o h-BN, que resiste a mudanças mesmo sob altas temperaturas. “Você pega um pouco de grafite e coloca em uma fornalha a 800 graus (Celsius), e terá ido embora, "ele disse." Você pega nitreto de boro hexagonal e faz o mesmo, e ainda estará lá sorrindo para você.

p "Isso dá uma ideia de quão estável é, e esse é o problema que queríamos resolver, "Martí disse." O material é bom para certas aplicações, mas para controlar suas propriedades de manufatura, você tem que enxertar grupos diferentes na superfície. "

p Ele disse que uma proporção molar de 20 para 1 de lítio para h-BN otimizou o processo de enxerto de cadeias de carbono na superfície e nas bordas.

p Como a base h-BN permanece estável sob altas temperaturas, ele pode retornar ao seu estado original simplesmente queimando as cadeias funcionais.

p Embora o h-BN seja naturalmente hidrofílico (atração de água), os carbonos funcionais os tornam quase super-hidrofóbicos (evitando água), uma boa propriedade para fazer filmes de proteção, Disse Martí. Mas mesmo quando aprimorado, os flocos permanecem passíveis de dispersão em solventes não polares.

p Martí disse que seu grupo está explorando outros tipos de moléculas que podem ser enxertadas no grafeno branco. "E os grupos de benzeno? E os éteres? E os grupos que os tornam compatíveis com outros materiais?

p "Há muito interesse em fazer materiais compostos entre h-BN, nanotubos e polímeros de nitreto de boro, "ele disse." Em última análise, gostaríamos de enxertar grupos diferentes em h-BN e construir uma biblioteca, uma espécie de caixa de ferramentas, de grupos funcionais que podem ser usados ​​com esses materiais. "