Compreender as propriedades e dimensões do grafeno é importante para entender novas maneiras pelas quais o material extremamente fino e potencialmente capaz de mudar o mundo pode ser usado.
Agora, um novo estudo de pesquisadores da Universidade Queen Mary de Londres afirma que o grafeno é um material 3D e 2D.
Um ‘material maravilhoso’
O grafeno possui a mais alta condutividade térmica e elétrica conhecida de qualquer material e é mais resistente que o aço, embora leve, flexível e transparente. Não é de admirar que muitas vezes seja chamado de “material maravilhoso”.
O material possui uma ampla variedade de usos potencialmente revolucionários. Isso inclui o uso como filtro para a água do mar, uma barreira contra as redes mosquiteiras e uma solução confortável para eletrodos em dispositivos protéticos.
Comparando grafeno e grafite
Em um novo estudo, publicado na revista Physical Review Letters, os pesquisadores fizeram duas perguntas-chave: qual é a verdadeira espessura do grafeno e em que medida o material é grafite?
Para a surpresa dos cientistas, eles descobriram que o grafeno 2D, que é uma única camada plana de átomos de carbono organizados em uma estrutura alveolar, tem várias semelhanças com o grafite 3D.
Grafeno e grafite compartilham uma resistência semelhante à compressão. Enquanto isso, a espessura do grafeno foi extrapolada comparando-a com grafite.
Se a espessura de um bloco de grafite com 100 camadas de espessura for medida, isso significa que a espessura de uma única camada de grafeno é equivalente à espessura do bloco de grafeno dividido por 100.
Assim, com base em cálculos, a espessura do grafeno é de 0,34 nm, dizem os pesquisadores.
2D ou não 2D, eis a questão
Yiwei Sun, autor do estudo da Universidade Queen Mary de Londres, disse: “O grafeno deve sua espessura a uma série de ligações químicas que se destacam acima e abaixo do plano 2D de átomos de carbono. Portanto, o grafeno é realmente um material 3D, embora com uma espessura muito pequena.”
“Ao aplicar a teoria 3D convencional, usada há cerca de 400 anos, a materiais 2D como o grafeno, conhecidos há 15 anos, mostramos que argumentos semelhantes se aplicam a outros materiais 2D, como nitreto de boro e dissulfeto de molibdênio. Nesse sentido, os materiais 2D são na verdade todos 3D.”
O grafeno foi descoberto em 2004 descascando flocos de grafeno da grafite usando fita adesiva. É conhecido por muitos como ‘o primeiro material bidimensional do mundo’, devido ao fato de ser extremamente fino e ser feito de uma folha de átomos.
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