p Plástico, vidro e géis, também conhecido como materiais amorfos em massa, são objetos do dia a dia para todos nós. Mas para pesquisadores, esses materiais há muito são enigmas científicos - especificamente quando se trata de sua composição atômica, que carece da estrita estrutura ordenada dos cristais encontrados na maioria dos sólidos, como metais, diamantes e sais. p Embora geralmente acreditado pela comunidade científica como sendo redes aleatórias contínuas de átomos, de longa data, existia uma questão fundamental:os materiais amorfos são realmente redes aleatórias contínuas ou eles têm nanocristalitos embutidos neles?

p Agora, finalmente temos as respostas, graças a um novo estudo que detalha os primeiros experimentos bem-sucedidos em crescimento, imagem com resolução atômica, e investigando as propriedades do carbono amorfo bidimensional. O jornal aparece hoje em Natureza e é publicado por uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo Sokrates Pantelides, Distinto Professor de Física e Engenharia da Universidade de Vanderbilt.

p "Pela primeira vez, graças à descoberta deste material de monocamada, somos capazes de confirmar a composição de uma estrutura amorfa como uma rede aleatória contendo nanocristalitos, emprestando fortes evidências para um lado do debate primordial, "disse Pantelides." Mas este trabalho não fornece apenas respostas; Apresenta um físico, material de carbono bidimensional, distinto do elogiado grafeno, com aplicativos potencialmente promissores em nosso futuro. "

p Aplicações futuras do material em dispositivos, de acordo com Pantelides, poderia incluir barreiras anticorrosão para discos rígidos magnéticos em computadores futuros e para eletrodos coletores de corrente em baterias.

p As questões sobre a composição do material amorfo persistiram por anos devido a problemas tecnológicos de longa data para os pesquisadores, que incluía limitações na microscopia de pequena escala que impedia os físicos de obter imagens precisas de materiais amorfos tridimensionais na escala atômica. E embora os pesquisadores tenham conseguido imagens com precisão de monocamadas amorfas, tais monocamadas eram até agora fabricadas usando feixes de elétrons de alta energia para desordenar monocamadas cristalinas.

p A primeira monocamada estável de carbono amorfo, cultivado por uma equipe liderada por Barbaros Özyilmaz da Universidade Nacional de Cingapura e fotografado pelo grupo de Kazu Suenaga na cidade científica de Tsukuba, Japão, torna essas questões problemas do passado.

p Um físico teórico, O professor Pantelides trabalhou remotamente com as equipes em Cingapura e Tóquio para integrar dados experimentais, fundamentos da teoria, e resultados dos cálculos. Um ex-aluno de graduação de Pantelides, Junhao Lin, um pós-doutorado no grupo Suenaga, realizou a microscopia chave. Yun-Peng Wang, colega de pós-doutorado de Vanderbilt, construiu um modelo apropriado e realizou cálculos.

p O método de crescimento, que usa um substrato frio, e usa um laser para fornecer energia de forma controlada, produz filmes de monocamada reproduzíveis e levou a um novo conhecimento de arranjos atômicos e elétricos, propriedades mecânicas e ópticas.

p Graças ao desenvolvimento e descobertas bem-sucedidas da equipe, a abordagem reproduzível abre a porta para a pesquisa sobre o crescimento de outros materiais bidimensionais amorfos.