p Uma equipe de físicos e químicos produziu as primeiras fitas porosas de grafeno nas quais átomos de carbono específicos na estrutura cristalina são substituídos por átomos de nitrogênio. Essas fitas têm propriedades semicondutoras que as tornam atraentes para aplicações em eletrônica e computação quântica, conforme relatado por pesquisadores das Universidades de Basel, Berna, Lancaster e Warwick no Jornal da American Chemical Society . p O grafeno consiste em uma única camada de átomos de carbono dispostos em uma estrutura em favo de mel. O material é de interesse não apenas em pesquisa básica, mas também para várias aplicações, devido às suas propriedades únicas, que incluem excelente condutividade elétrica, bem como força e rigidez surpreendentes. Equipes de pesquisa em todo o mundo estão trabalhando para expandir ainda mais essas características, substituindo átomos de carbono na estrutura do cristal por átomos de diferentes elementos. Além disso, propriedades elétricas e magnéticas também podem ser modificadas pela formação de poros na rede.

p Estrutura tipo escada

p Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pelo físico Professor Ernst Meyer da Universidade de Basel e o químico Dr. Shi-Xia Liu da Universidade de Berna conseguiram produzir as primeiras fitas de grafeno cuja estrutura de cristal contém poros periódicos e um padrão regular de átomos de nitrogênio. A estrutura deste novo material se assemelha a uma escada, com cada degrau contendo dois átomos de nitrogênio.

p A fim de sintetizar esses porosos, fitas de grafeno contendo nitrogênio, os pesquisadores aqueceram os blocos de construção individuais passo a passo em uma superfície prateada no vácuo. As fitas são formadas em temperaturas de até 220 ° C. A microscopia de força atômica permitiu aos pesquisadores não apenas monitorar as etapas individuais da síntese, mas também para confirmar a estrutura de escada perfeita - e estabilidade - da molécula.

p Propriedades extraordinárias

p Usando microscopia de tunelamento de varredura, os cientistas do Departamento de Física e do Instituto Suíço de Nanociência (SNI) da Universidade de Basel também demonstraram que essas novas fitas de grafeno não eram mais condutores elétricos, como grafeno puro, mas na verdade se comportou como semicondutores. Colegas das Universidades de Bern e Warwick confirmaram essas descobertas realizando cálculos teóricos das propriedades eletrônicas. "As propriedades semicondutoras são essenciais para as aplicações potenciais em eletrônica, como sua condutividade pode ser ajustada especificamente, "diz o Dr. Rémy Pawlak, primeiro autor do estudo.

p Da literatura, sabe-se que uma alta concentração de átomos de nitrogênio na rede cristalina faz com que as fitas de grafeno se magnetizem quando submetidas a um campo magnético. "Esperamos esses porosos, fitas de grafeno dopadas com nitrogênio para exibir propriedades magnéticas extraordinárias, "diz Ernst Meyer." No futuro, as fitas podem, portanto, ser de interesse para aplicações em computação quântica. "