Grafulereno: descoberto primo superatômico do grafeno

Elena Meirzadeh e seus colegas da Universidade de Colúmbia, nos EUA, acabam de fazer sua parte, descobrindo uma nova versão do carbono que fica em algum lugar entre os fulerenos e o grafeno.

Batizado por isso de grafulereno, é nova forma bidimensional de carbono composta de camadas de fulerenos interligados. Assim como o grafeno foi retirado de uma amostra de grafite usando uma fita adesiva, o grafulereno foi "descascado" de um cristal maior de grafulerita.

O grafulereno é uma folha descascada de um cristal formado por bolas de carbono (C60).

Meirzadeh, que sintetizou os primeiros cristais de grafulerita, explica que o grafulereno é o "primo" superatômico do grafeno - os chamados superátomos são constituídos de um aglomerado de átomos, mas apresentando propriedades de átomos elementares, incluindo seu próprio comportamento eletrônico.

Assim, as semelhanças entre o grafulereno e o grafeno, não vão muito longe. Conforme a pesquisadora explica, o grafeno e a maioria dos outros materiais bidimensionais são feitos de elementos repetidos, portanto limitados a geometrias de ligação específicas e, como resultado, têm propriedades específicas.

Já a estrutura superatômica do grafulereno o torna incrivelmente modular. Com 60 átomos de carbono na bola para trabalhar, os fulerenos podem teoricamente ser ligados de inúmeras maneiras diferentes, cada uma das quais pode produzir diferentes propriedades eletrônicas, magnéticas e ópticas - esta primeira versão sintetizada agora representa apenas uma das configurações possíveis.

Meirzadeh usou uma técnica de síntese de estado sólido de alta temperatura envolvendo um andaime de magnésio, que foi posteriormente removido.

"Como químicos, tentamos coisas e nem sempre sabemos o que vai acontecer. Achei que ele ia desmoronar, mas ficou intacto,” lembra ela. “Ver um cristal de carbono puro e intacto que poderíamos facilmente esfoliar e estudar foi uma grande surpresa."

A descoberta do novo material, contudo, é apenas o começo do trabalho para descobrir as propriedades, e eventuais usos, do grafulereno.

Do ponto de vista químico, a equipe planeja ajustar suas propriedades modulares e introduzir novas estruturas e observar em detalhes o que acontece quando folhas de grafulereno são combinadas com diferentes tipos de materiais bidimensionais, para ver quais outros segredos o carbono esconde.