Grafeno: Folhas de nanopartículas à base de carbono

Quando o carbono forma folhas quando se liga a outros três átomos de carbono que são chamados grafeno.pesquisadores de nanotecnologia só recentemente (2004) foi bem sucedido na produção de folhas de grafeno para fins de pesquisa.

grafite comum é o material no lápis, e é composto de folhas de grafeno empilhados juntos. As folhas de grafeno em grafite ter um espaço entre cada folha e as folhas são mantidos juntos pela força eletrostática chamada van der Waals ligação.

grafeno são compostos de átomos de carbono ligados em formas hexagonais com cada átomo de carbono ligado covalentemente a três outros átomos de carbono. Cada folha de grafeno é apenas um átomo de espessura, e cada folha de grafeno é considerada uma única molécula. Grafeno tem a mesma estrutura de átomos de carbono ligados em formas hexagonais para formar nanotubos de carbono, mas grafeno é plana em vez de cilíndrico.

Devido à força das ligações covalentes entre os átomos de carbono, grafeno tem uma resistência à tracção muito elevado. (Basicamente, tração refere-se a quanto você pode esticar algo antes de quebrar.)

Além disso, o grafeno, ao contrário de uma buckyball ou nanotubo, não tem por dentro, porque é plana. Buckyballs e nanotubos, em que cada átomo está na superfície, pode interagir apenas com moléculas em torno deles. Para o grafeno, cada átomo está na superfície e é acessível a partir de ambos os lados, para que haja maior interação com moléculas vizinhas.

Finalmente, em grafeno, átomos de carbono estão ligados a apenas três outros átomos, embora eles tenham a capacidade de ligar-se a uma quarta átomo. Esta capacidade, combinada com grande resistência à tracção e a área de superfície elevada em relação ao volume, torná-lo muito útil em materiais compósitos.

Os investigadores relataram que a mistura grafeno em um epóxi resultou na mesma quantidade de um aumento da força para o material tal como encontrado quando usado dez vezes o peso de nanotubos de carbono.

Uma propriedade chave eléctrica de grafeno é a sua mobilidade dos electrões (a velocidade à qual os electrões mova dentro dele, quando uma voltagem é aplicada). mobilidade dos elétrons do grafeno é mais rápido do que qualquer material conhecido e pesquisadores estão desenvolvendo métodos para construir transistores em grafeno que seriam muito mais rápido do que os transistores atualmente construídas em pastilhas de silício.

Uma outra aplicação interessante a ser desenvolvido para grafeno tira vantagem do facto de que a folha é tão espessa como um átomo de carbono. Os pesquisadores descobriram que eles podem usar nanoporos para analisar rapidamente a estrutura do DNA.

Quando uma molécula de ADN passa através de um nanoporo, que tem uma tensão aplicada através dela, os investigadores podem determinar a estrutura do DNA por alterações na corrente eléctrica. Porque grafeno é tão fina, a estrutura de uma molécula de ADN é exibida com uma resolução mais elevada, quando ele passa através de um corte em nanoporos uma folha de grafeno.