Uma nova maneira de verificar a qualidade de nanomateriais como o grafeno surgiu de uma equipe da Universidade de Sussex.

Grafeno e nanomateriais têm sido apresentados como materiais maravilhosos, e eles são inestimáveis ​​em todos os tipos de aplicações, como nas indústrias automotiva e aeroespacial, onde os metais pesados ​​são substituídos por materiais compostos mais leves, mas igualmente fortes. A qualidade dos nanomateriais, portanto, é muito importante, mas a padronização e a verificação de qualidade iludiram a indústria.

A equipe de Sussex desenvolveu uma técnica que fornece informações detalhadas sobre o tamanho e a espessura das partículas de grafeno. Ele usa um método não destrutivo, método baseado em laser para observar as partículas como um todo, e permite que eles construam rapidamente uma imagem detalhada da distribuição de partículas em um determinado material. Seu papel, "Raman Metrics for Molybdenum Disulfide and Graphene Enable Statistical Mapping of Nanosheet Populations, "é publicado na revista Química de Materiais .

Dr. Matt Large, que liderou a descoberta na Escola de Ciências Matemáticas e Físicas da Universidade de Sussex, disse:

"Os padrões de medição são uma base realmente crítica das economias modernas. Na verdade, tudo se resume a uma pergunta simples; como você sabe que recebeu o que pagou? No momento, a indústria do grafeno é um pouco uma fronteira selvagem; é muito difícil comparar produtos diferentes porque não há uma maneira consensual de medi-los. É aí que entram estudos como o nosso. É realmente uma questão importante para qualquer empresa que queira colher os benefícios do grafeno (ou de qualquer outro nanomaterial, quanto a isso) em seus produtos. Muitas vezes, usar o material errado pode não ter nenhum benefício, ou mesmo piorar o desempenho do produto. Um exemplo particular seria materiais compostos como plásticos reforçados com grafeno; se um material de grafeno de baixa qualidade for usado, pode fazer com que as peças falhem em vez de fornecer a resistência aprimorada esperada. Isso pode ser um grande problema para setores como automotivo e aeroespacial, onde há um enorme esforço por trás da substituição de peças de metal mais pesadas por materiais compostos mais leves (como fibra de carbono) que são igualmente fortes. Se o grafeno e outros nanomateriais devem desempenhar um papel na redução de peso e custo, os padrões acordados são realmente importantes. "

Aline Amorim Graf é co-autora do artigo na equipa da Escola de Ciências Matemáticas e Físicas da Universidade de Sussex. Ela disse:

"Alguns fabricantes dizem que produzem grafeno, mas na verdade - sem dúvida inadvertidamente - produzem uma forma de grafite. Alguns cobram até £ 500 por grama. O problema é que não há padronização. O que fizemos foi criar uma nova forma de medir a qualidade de nanomateriais como o grafeno. Usamos um espectrômetro Raman para fazer isso, e criaram um algoritmo para automatizar o processo. Desta maneira, podemos determinar a qualidade, tamanho e espessura da amostra. Claramente, a qualidade do grafeno realmente importa. Se você estiver usando grafeno para fortalecer estruturas, para usar em monitores de saúde, para usar em etiquetas de supermercados, você quer saber se está obtendo coisas reais. Mas, na verdade, os compradores de grafeno não têm idéia da qualidade do que estão comprando online. Se você estiver usando grafeno para fortalecer o cimento, e na verdade não é grafeno ou é grafeno de baixa qualidade, então isso vai importar. "

Professor Alan Dalton, co-diretor do Sussex Program for Quantum Research e co-autor do artigo, disse:

"Esta é realmente uma importante área de pesquisa para nossa equipe. Acreditamos que nossa nova métrica será de grande ajuda para a indústria, pesquisadores e organismos de normalização que são os principais interessados ​​no desenvolvimento de materiais 2-D para a comercialização. "

O Conselho do Grafeno há muito clama por uma melhor padronização. Terrance Barkan do Conselho do Grafeno escreveu:

"A falta de um padrão global acordado para o grafeno e materiais intimamente relacionados cria um vácuo e falta de confiança no mercado para a adoção em escala industrial de materiais de grafeno."

A equipe de Sussex continua suas pesquisas e está aberta para verificar a qualidade do grafeno em uma base consultiva.