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  • Não pode ficar mais fino do que isso:síntese de folhas de boro atomicamente planas
    p A síntese ascendente de camadas atômicas de boro empilhadas cristalinas a partir de um processo de solução. As medições de condutividade revelaram o recurso eletrônico. A energia de ativação da condutividade no plano sugeriu um comportamento semelhante ao de um metal, enquanto a do interplano mostrou uma natureza semicondutora. Crédito:Tokyo Tech

    p Desde sua redescoberta e caracterização em 2004, o grafeno tem sido o foco de incontáveis ​​esforços de pesquisa em vários campos. É um material versátil que consiste em uma rede de carbono bidimensional (2-D), uma fina folha de carbono com espessura de um átomo. O grafeno não é apenas mais forte do que os aços mais fortes, mas também tem uma infinidade de produtos químicos interessantes, eletrônico, e características mecânicas que deixaram os cientistas se perguntando se redes 2-D semelhantes de outros materiais poderiam ter tais propriedades úteis. p Um novo material 2-D que foi relatado recentemente é o borofeno, um análogo do grafeno que consiste em átomos de boro em vez de átomos de carbono. Contudo, como seria de esperar para folhas 2-D de qualquer material, a síntese de borofeno tem se mostrado desafiadora. Os pesquisadores exigem o uso de um substrato para tornar o borofeno mais estável ou o acoplamento de boro com grupos hidroxila (OH-), o que impede o achatamento atômico.

    p Em um estudo recente realizado no Instituto de Tecnologia de Tóquio, uma equipe de pesquisa, incluindo Tetsuya Kambe, Akiyoshi Kuzume e Kimihisa Yamamoto sintetizaram folhas de borofeno oxidado atomicamente planas através de um método simples baseado em solução. Primeiro, eles sintetizaram camadas empilhadas de óxido de borofeno através de um processo bastante simples usando um sal de boro-hidreto de potássio (KBH 4 ) Uma análise de raios-X revelou a estrutura em camadas 2-D do material, em que camadas de átomos de boro formando uma rede hexagonal 2-D com átomos de oxigênio como pontes foram intercaladas com camadas contendo átomos de potássio. Então, a etapa subsequente foi encontrar uma maneira de esfoliar camadas atomicamente finas da rede de óxido de borofeno. Os pesquisadores conseguiram isso colocando o material em dimetilformamida, que é um solvente orgânico comumente usado. Vários tipos de medições foram realizados para verificar a estrutura das folhas esfoliadas, incluindo microscopia eletrônica, espectroscopia, e microscopia de força atômica. Os resultados confirmaram que o método proposto foi eficaz para a produção das folhas de borofeno oxidadas atomicamente planas desejadas.

    p Finalmente, os pesquisadores realizaram medições de resistividade para analisar as propriedades de condução de folhas de borofeno empilhadas e encontraram uma característica interessante conhecida como anisotropia. Isso significa que as folhas exibiram diferentes tipos de condutividade dependendo da direção do fluxo da corrente. O material se comportou como um semicondutor na direção interplana, ao passo que exibiu comportamento semelhante ao do metal na direção no plano da rede de boro. Os mecanismos por trás desses dois tipos de comportamentos de condução foram elucidados, também. "É importante notar que nossas folhas de boro podem ser manuseadas facilmente em condições ambientais, "disse o Dr. Kambe, indicando que esta pesquisa pioneira pode levar a aplicações práticas para o borofeno.

    p Encontrar métodos fáceis para a síntese de borofeno e compostos à base de borofeno é crucial para a realização de pesquisas adicionais sobre este material interessante e seus usos potenciais. "Como o grafeno, espera-se que o borofeno tenha propriedades únicas, incluindo características mecânicas extraordinárias e comportamento metálico que podem ser explorados em uma variedade de campos, "disse o Dr. Kambe. Esperançosamente, descobertas e desenvolvimentos futuros em materiais 2-D permitirão aos pesquisadores empregar suas propriedades exóticas e adaptá-las para atender a necessidades específicas.


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