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Um novo estudo liderado por pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas Científicas (INRS), do Canadá, revelou um novo processo para modificar a estrutura e as propriedades do grafeno. Conhecido como fotocicloadição, a reação modifica as ligações entre os átomos do composto carbônico utilizando a luz ultravioleta, expandindo os potenciais do material.

O grafeno possui ótimas propriedades físicas, ópticas e mecânicas: ele é leve, flexível e resistente. Ele é comumente usado na fabricação de telas transparentes sensíveis ao toque, mas também é utilizado na indústria aeroespacial e na biomedicina, por exemplo.

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No entanto, seu uso é limitado na eletrônica por conta de uma carência em sua estrutura. “Nenhum outro material tem propriedades semelhantes ao grafeno, mas ao contrário dos semicondutores usados ​​na eletrônica, falta um gap de energia. Na eletrônica, esse gap é um espaço no qual não há níveis de energia que possam ser ocupados por elétrons”, explica o professor Federico Rosei, do Centro de Pesquisas do INRS.

Átomos de grafeno
Fotocicloadição com luzes ultravioletas alteram propriedades e estruturas do grafeno. Foto: enot-poloskun/iStock

Resolvendo o gap de energia

E foi justamente pensando neste impasse que os pesquisadores conseguiram produzir este gap de energia no grafeno com a fotocicloadição.

Estimulando o grafeno com luzes ultravioletas, o grafeno realiza novas ligações entre seus átomos. Isso não só resolve o gap de energia em sua estrutura, como expande as possibilidades de seu uso.

“A pesquisa atual é fundamental, mas pode ter repercussão nos próximos anos em optoeletrônica, na fabricação de fotodetectores ou no campo da energia solar. Isso inclui a fabricação de células fotovoltaicas de alto desempenho para a conversão da energia solar em eletricidade, ou o campo da nanoeletrônica, para a extrema miniaturização de dispositivos”, completa Rosei.

Via: Phys.org