Como diamantes ou carvão, o grafeno é um carbono com potencial incrível

Encontrado no final de um lápis (literalmente!), O grafeno é um material de maravilha de carbono puro, como diamante ou carvão. E, assim como a estrutura determina a diferença entre um diamante e um pedaço de carvão, a magia do grafeno está em sua incrível estrutura.

O grafeno é tão próximo de bidimensional quanto qualquer coisa no mundo real. Os átomos de carbono do grafeno são dispostos apenas um átomo de espessura em um padrão de malha de arame hexagonal. Um átomo é fino - mesmo um cabelo humano tem quase 300.000 átomos de espessura.

O grafeno é transparente, leve e conduz eletricidade e calor melhor do que qualquer outro material conhecido.

\"O grafeno é mais forte e mais difícil que o diamante, mas pode ser esticado como borracha por um quarto de seu comprimento\", disse Andrei Heim, que colaborou com Kostya Novoselov para a descoberta de grafeno compartilhou o Prêmio Nobel de 2010 em física com Kostya Novoselov.

O grafeno tem um potencial incrível para usos - fortalecendo plásticos e proporcionando propriedades elétricas, tornando os circuitos integrados mais densos e mais rápidos, fazendo melhores telas sensíveis ao toque. Quase todo dispositivo de nanotecnologia pode se beneficiar da extraordinária capacidade do grafeno de dissipar o calor e otimizar as funções eletrônicas.

Então, por que você não ouviu falar de grafeno? Como os pequenos cristais de grafeno são incríveis, não conseguimos fazer grandes folhas de grafeno para cobrir dispositivos nanoeletrônicos ou telas de toque de telefone móvel.

Na UIC, vários pesquisadores estão trabalhando no grafeno - encontrando maneiras de usar esse material maravilhoso e descobrir como contornar obstáculos e realizar todo o seu potencial. Eles incluem:

Amin Salehi-Khojin, Professor Assistente de Engenharia Mecânica e Industrial

Salehi-Khojin e sua equipe de laboratório descobriram uma técnica para controlar a sensibilidade dos sensores químicos de grafeno. Os sensores feitos de substratos isolantes revestidos com folhas de grafeno já são tão sensíveis que podem detectar moléculas de gás individuais. Mas a nova tecnologia pode permitir que os sensores detectem até as menores concentrações de gás.

Robert Klie, professor associado de física

Quando eles imprensaram uma biomolécula entre folhas de grafeno, os pesquisadores do Laboratório Cleary obtiveram imagens em escala atômica da molécula em seu ambiente de água natural. \"É como olhar a diferença entre o envoltório de saran e o cristal grosso\", disse Klie.

Alexander Yarin, professor de engenharia mecânica e industrial

Yarin e um colega da Universidade da Coréia desenvolveram um método simples e barato de spray que produz camadas de grafeno de alta qualidade. \"Imagine algo como massa boba atingindo uma parede - ele se estende e se desenrola suavemente\", disse Yarin.

Fatemeh Khalili-Araghi, Professor Assistente de Física

A equipe de Khalili-Araghi descobriu como os limites entre partículas de grafeno afetam a condutividade térmica de filmes finos da matéria. O Discovery aproxima os desenvolvedores um passo para fazer filmes de grafeno que podem ser usados ​​para esfriar dispositivos microeletrônicos e centenas de outras aplicações de nanotecnologia.

Vikas Berry, professor associado de engenharia química

Berry e seus colegas criaram um dispositivo eletromecânico - um sensor de umidade - em esporos bacterianos revestindo os esporos com pontos quânticos de grafeno e depois anexando eletrodos a ambos os lados dos esporos.