O grafeno xa é coñecido por ser incriblemente forte, a pesar de ter só un átomo de grosor. Entón, como se pode facer aínda máis forte? Converténdoo en láminas de diamante, por suposto. Investigadores de Corea do Sur desenvolveron agora un novo método para converter o grafeno nas películas de diamante máis finas, sen ter que usar alta presión.
O grafeno, o grafito e o diamante están feitos do mesmo material: carbono, pero a diferenza entre estes materiais é como se organizan e unen os átomos de carbono. O grafeno é unha lámina de carbono que ten só un átomo de espesor, con fortes enlaces entre eles horizontalmente. O grafito está formado por follas de grafeno apiladas unhas sobre outras, con enlaces fortes dentro de cada folla pero débiles que conectan diferentes follas. E no diamante, os átomos de carbono están moito máis ligados en tres dimensións, creando un material incriblemente duro.
Cando se fortalecen os vínculos entre as capas de grafeno, pode converterse nunha forma 2D de diamante coñecida como diamante. O problema é que normalmente non é fácil de facer. Unha forma require presións extremadamente altas e, en canto se elimina esa presión, o material volve converterse en grafeno. Outros estudos engadiron átomos de hidróxeno ao grafeno, pero iso dificulta o control dos enlaces.
Para o novo estudo, os investigadores do Instituto de Ciencia Básica (IBS) e do Instituto Nacional de Ciencia e Tecnoloxía de Ulsan (UNIST) cambiaron o hidróxeno por flúor. A idea é que ao expor o grafeno bicapa ao flúor, achega as dúas capas, creando vínculos máis fortes entre elas.
O equipo comezou creando grafeno bicapa utilizando o método probado de deposición química de vapor (CVD), nun substrato feito de cobre e níquel. Despois, expuxeron o grafeno a vapores de difluoruro de xenón. O flúor desa mestura adhírese aos átomos de carbono, reforzando os enlaces entre as capas de grafeno e creando unha capa ultrafina de diamante fluorado, coñecida como F-diamane.
O novo proceso é moito máis sinxelo que outros, o que debería facer que sexa relativamente fácil de ampliar. As follas ultrafinas de diamante poderían facer compoñentes electrónicos máis resistentes, pequenos e flexibles, especialmente como un semicondutor de gran brecha.
"Este método de fluoración sinxelo funciona a temperatura próxima á habitación e a baixa presión sen o uso de plasma nin ningún mecanismo de activación de gas, polo que reduce a posibilidade de crear defectos", di Pavel V. Bakharev, primeiro autor do estudo.
Hora de publicación: 24-Abr-2020