p O grafeno tem apenas um átomo de carbono de espessura e parece 2D. Mas tem orbitais eletrônicos que se estendem perpendicularmente ao plano atômico, como o 2p z orbitais (rosa claro). Esses orbitais resistem à compressão na direção perpendicular à rede de grafeno, uma característica dos materiais 3D. Crédito:APS / Carin Cain
p Uma equipe de pesquisadores do Reino Unido, A China e a Espanha descobriram que o grafeno exibe propriedades mecânicas semelhantes às do grafite. Em seu artigo publicado na revista
Cartas de revisão física , o grupo descreve o teste de flocos de grafeno de uma maneira única, e o que eles encontraram. p O grafeno é uma folha de átomos de carbono com apenas um único átomo de espessura, às vezes chamado de material bidimensional. Neste novo esforço, os pesquisadores questionaram se ele realmente é um material bidimensional, testando-o para ver se ele tem propriedades mecânicas 3-D.
p Pesquisas anteriores mostraram que o grafeno se comporta como um material 2-D ao observar suas propriedades eletrônicas. Ele também se comporta como um material 2-D ao testar suas propriedades térmicas. Mas até agora, suas propriedades mecânicas não foram testadas. A razão pela qual o grafeno se desfaz quase instantaneamente quando não é suportado por um substrato, apresentando dificuldades em testar suas propriedades mecânicas sem incluir também as do substrato. Para contornar este problema, os pesquisadores testaram uma das propriedades mecânicas do grafeno, suspendendo flocos de grafeno em um líquido viscoso, evitando assim que os fônons o separem. O líquido também evitou que os flocos se unissem e formassem grafite. A equipe então realizou um teste 3-D comum - aplicando alta pressão, nesse caso, usando uma célula de bigorna de diamante. Isso mostrou (via espectroscopia Raman) que a mudança de energia que resultou de seus fônons estava mais próxima daquela exibida por um material 3-D (grafite) do que por um material 2-D.
p Os pesquisadores observam que mesmo que um material como o grafeno tenha apenas um átomo de espessura, ainda não é verdadeiramente plano. Isso ocorre porque ele tem orbitais eletrônicos que se estendem acima e abaixo do plano que constitui sua superfície. Esses orbitais resistem à compressão, uma característica dos materiais 3-D. Eles observam que seu trabalho sugere que o grafeno pode ser usado como a base de um sensor de deformação - e pode ter implicações em como a espectroscopia Raman é usada como uma ferramenta de diagnóstico ao usar o grafeno como um composto com outros materiais. p © 2019 Science X Network