O grafeno é um material bidimensional feito de átomos de carbono dispostos em uma rede hexagonal. É um dos materiais mais fortes e rígidos conhecidos e possui excelente condutividade elétrica e térmica. No entanto, o grafeno também é altamente suscetível a defeitos, que podem degradar significativamente as suas propriedades.

Um tipo de defeito comum no grafeno é o defeito de Stone-Wales. Este defeito ocorre quando dois átomos de carbono em uma folha de grafeno são girados 90 graus um em relação ao outro. Os defeitos de Stone-Wales podem ser criados por vários meios, incluindo estresse mecânico, recozimento térmico e ataque químico.

Num novo estudo, investigadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, mostraram que os defeitos de Stone-Wales podem realmente ser benéficos em alguns casos. Ao controlar cuidadosamente o tipo e a densidade dos defeitos de Stone-Wales, os pesquisadores conseguiram projetar folhas de grafeno com melhor condutividade elétrica e térmica.

Os pesquisadores usaram simulações de computador para estudar os efeitos dos defeitos de Stone-Wales no grafeno. Eles descobriram que os defeitos podem criar novos estados eletrônicos na folha de grafeno, o que pode melhorar sua condutividade. Além disso, os defeitos também podem atuar como centros de dispersão para fônons, que são vibrações que transportam calor. Isso pode levar a uma melhor condutividade térmica.

Os pesquisadores acreditam que suas descobertas poderiam ser usadas para projetar materiais à base de grafeno com propriedades aprimoradas para uma variedade de aplicações, como dispositivos eletrônicos e sistemas de gerenciamento térmico.

“Mostramos que os defeitos de Stone-Wales podem realmente ser benéficos no grafeno”, disse o principal autor do estudo, Dr. "Ao controlar cuidadosamente o tipo e a densidade desses defeitos, podemos projetar folhas de grafeno com melhor condutividade elétrica e térmica."

O estudo foi publicado na revista Nature Communications.