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Cientistas criam nanoestruturas de grafeno em forma de origami

por Kamila Jessie | 03/10/2019
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Uma equipe multidisciplinar de pesquisadores de universidades da China e Estados Unidos criou estruturas semelhantes a origami feitas de grafeno usando microscopia de varredura por tunelamento. Vem com a gente saber um pouco sobre como isso foi feito e possíveis aplicações da dobra do grafeno!

dobra
Imagem: Science.

Que o grafeno é um material revolucionário, não é novidade. Mas há bastante tempo, pesquisadores vêm insistido em dobrar folhas de grafeno de maneiras controláveis. Embora alguns tenham conseguido de fato dobrar folhas de grafeno, eles não foram capazes de fazer isso de maneira controlada ou tiveram que pré-tratar o material para fazê-lo dobrar em partes específicas.

Mas qual o objetivo de dobrar o grafeno?

Bem, os cientistas acreditam que se as folhas de grafeno pudessem ser manipuladas de forma controlável, os materiais resultantes teriam propriedades desejadas, que permitiriam atender objetivos específicos. Aquela velha história de aspirar uma aplicação final e, nesse sentido, voltar-se para a ciência básica. Exemplificando, uma dobra x seria capaz de proporcionar uma propriedade supercondutora, enquanto uma dobra y permitiria desenvolver processadores menores do que os atuais.

Neste novo esforço, os pesquisadores afirmam ter encontrado uma maneira de dobrar “nano-ilhas” de grafeno de maneira controlável.

O processo de dobra:

O primeiro passo envolveu a criação das nano-ilhas do grafeno. Os pesquisadores dispararam íons hidrogênio contra folhas de grafite por 10 ciclos, um processo que levou 10 horas. Isso produzia grafeno de alta qualidade que podia resistir à manipulação sem quebrar ou dobrar de maneiras não confiáveis. Depois disso, a equipe usou um microscópio de varredura por tunelamento (STM) para pegar partes das nano-ilhas e depois segurá-las enquanto a folha era dobrada, como um pedaço de papel. Vale lembrar do tamanho da estrutura que estamos falando, né?

Origami de grafeno:

O time de pesquisadores demonstrou sua técnica primeiro conectando nanotubos de carbono a uma de suas nano-ilhas de grafeno e depois dobrando-a ao meio como uma omelete. Eles dobraram outras folhas minúsculas em formas básicas de origami.

dobra
Imagem: Science.

Importante apontar que os cientistas reconhecem que sua técnica é bastante complicada (e delicada!) no momento e que é necessário mais trabalho antes de poder ser usado para criar produtos comerciais, mas um grande passo já foi dado.

Você encontra o artigo científico original na revista Science.

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Kamila Jessie

Engenheira ambiental e sanitarista, MSc. e atualmente doutoranda em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo. http://orcid.org/0000-0002-6881-4217

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