Uma nova pesquisa em flocos de grafeno descobriu que o material pode atuar como um surfactante, pela primeira vez, demonstrando como ele pode ser um estabilizador 2-D versátil, ideal para muitas aplicações industriais, desde a extração de óleo até o processamento de papel.

O grafeno puro é totalmente repelente de água, mas os pesquisadores descobriram que em um tamanho específico (abaixo do tamanho lateral de 1 mícron), comportamento anfifílico é possível. Este floco de grafeno atrai água em suas bordas, mas a repele em sua superfície, tornando-o uma nova geração de surfactante que pode estabilizar misturas de óleo e água.

Krzysztof Koziol, professor de engenharia de compósitos e chefe do Enhanced Composites and Structures Center da Cranfield University, disse, "Esta nova descoberta, e demonstração experimental clara do comportamento do surfactante do grafeno, tem possibilidades empolgantes para muitas aplicações industriais. Produzimos flocos de grafeno puro, sem aplicação de qualquer tratamento de superfície, em um tamanho específico que pode estabilizar as emulsões de água / óleo, mesmo sob alta pressão e alta temperatura. Ao contrário dos surfactantes tradicionais que se degradam e muitas vezes são corrosivos, o grafeno abre um novo nível de resistência do material, pode operar em altas pressões, combinado com altas temperaturas e até mesmo condições de radiação; e podemos reciclá-lo. O grafeno tem potencial para se tornar um surfactante verdadeiramente de alto desempenho. "

As qualidades deste floco de grafeno tornam-no um material ideal para ser combinado com água e usado como surfactante na extração de minerais que não agride o meio ambiente, petróleo bruto e outros minérios de rocha. Também há necessidade de surfactantes de melhor qualidade como plastificantes para concreto fluido, aditivos em proteção contra chamas e impermeabilização, bem como lubrificantes em fluidos de perfuração para melhorar a eficácia das operações de perfuração.

Os surfactantes atualmente em uso são corrosivos e se degradam sob intenso calor e ambientes sob pressão. O grafeno oferece uma forma mais estável, maneira econômica e ecologicamente correta de operar em ambientes geológicos ou químicos adversos.

Mike Payne, Professor de Física Computacional na Universidade de Cambridge, que foi um dos co-pesquisadores deste projeto, disse:"Há um enorme volume de pesquisa científica sobre o grafeno. De certa forma, isso deve ser aplaudido, mas também pode levar a resultados conflitantes na literatura - como no presente exemplo se os flocos de grafeno são hidrofóbicos ou anfifílicos. Nosso trabalho combina experiências emocionantes em materiais bem caracterizados com uma gama de simulações teóricas, incluindo cálculos de mecânica quântica. Juntos, eles fornecem uma compreensão detalhada das propriedades dos flocos de grafeno e uma resposta definitiva a esta pergunta. "