"Falhas" de engenharia aumentam a força do grafeno

Cientistas da Escola de Química da Universidade de Nottingham, da Universidade de Warwick e da Diamond Light Source criaram uma abordagem de uma etapa que produz filmes semelhantes ao grafeno usando uma molécula chamada azupireno. A forma desta molécula se assemelha muito ao tipo de defeito que os pesquisadores queriam introduzir. Seus resultados foram publicados recentemente em Ciência química.

David Duncan, professor associado da Universidade de Nottingham e um dos principais autores do estudo, explica:”Nossa pesquisa explora uma nova maneira de produzir grafeno, este material ultrafino e superforte feito de átomos de carbono, e embora o grafeno perfeito seja ótimo, às vezes é perfeito demais. Ele interage fracamente com outros materiais e carece de propriedades eletrônicas importantes necessárias na indústria de semicondutores.

O grafeno normalmente consiste em um padrão repetitivo de seis átomos de carbono dispostos em um anel planar. O defeito considerado neste estudo consiste em anéis adjacentes de 5 e 7 átomos. O azupireno contém naturalmente este tipo de estrutura de anel irregular, tornando-o uma molécula inicial ideal. Usando azupireno para cultivar filmes de grafeno, a equipe conseguiu uma alta concentração desse defeito específico. O controle da temperatura durante a fase de crescimento permitiu aos pesquisadores ajustar o número de defeitos no material final.

Pesquisadores do Graphene Institute, em Manchester, também mostraram que o grafeno resultante pode ser transferido para diferentes superfícies, mantendo os defeitos intactos, um passo importante para a integração desses filmes em dispositivos reais.

“Esta pesquisa é uma prova do que pode ser alcançado através da colaboração internacional e da integração de diferentes conhecimentos científicos”, disse o Dr. Tian-Ling Li da Diamond Light Source. “Ao combinar microscopia avançada, espectroscopia e modelagem computacional em instalações no Reino Unido, Alemanha e Suécia, conseguimos revelar os mecanismos em escala atômica por trás da formação de defeitos no grafeno, algo que nenhuma técnica ou equipe poderia conseguir sozinha.”