El grafeno ha sido llamado el material milagroso, pero el material de una sola capa atómica todavía está buscando su lugar en el mundo de los materiales. Ahora, un método para hacer grafeno "defectuoso" podría proporcionar la respuesta.

Hoy (30 de julio), en el diario Nanotecnología , un equipo de investigadores informa que han desarrollado un enfoque electroquímico simple que permite que se creen defectos intencionalmente en el grafeno, alterando sus propiedades eléctricas y mecánicas y haciendo que el material sea aún más útil.

Los investigadores utilizaron una técnica llamada síntesis electroquímica para romper las escamas de grafito en capas de grafeno. Al variar el voltaje, podrían cambiar el grosor del grafeno resultante, área de escamas, y número de defectos, todos los cuales alteran las propiedades del grafeno.

"El grafeno es básicamente un metal, ¡así que es algo aburrido!" explica Mario Hofmann, investigador de la Universidad Nacional Cheng Kung en Taiwán. "Pero cuando comienzas a agregar defectos, comienzas a obtener efectos interesantes".

Los primeros estudios sobre las propiedades electrónicas del grafeno que trajeron recibieron mucha atención y el premio Nobel de Física en 2010 utilizó grafeno que se produjo con cinta adhesiva para eliminar las escamas de grafeno del grafito. Sin embargo, su homólogo defectuoso, el óxido de grafeno, podría ser el primero en hacerse con una cuota de mercado significativa como rellenos poliméricos y electrodos de batería.

Un control más preciso sobre la cantidad y la naturaleza de los defectos podría generar nuevas aplicaciones del grafeno en la administración de fármacos o en la electrónica. "Si bien la electroquímica existe desde hace mucho tiempo, es una herramienta poderosa para la nanotecnología porque se puede sintonizar con mucha precisión". continúa Hofmann. "En la producción de grafeno realmente podemos aprovechar este control para producir defectos". El control cuidadoso del voltaje le ha permitido al equipo un nivel de control previamente desconocido de la cantidad de estos defectos.

El equipo desarrolló un sistema de voltajes pulsados ​​en lugar de continuos, permitiéndoles desenredar el mecanismo de exfoliación. Para monitorear la evolución del grafeno en el solvente, encontraron que simplemente rastrear la transparencia de la solución podría brindarles información cuantitativa sobre la eficiencia y el inicio de la exfoliación.

A continuación, planean estudiar los efectos de ajustar la duración del pulso a lo largo del proceso de exfoliación para mejorar la cantidad de grafeno exfoliado e introducir formas de pulso más complejas para producir selectivamente ciertos tipos de defectos de grafeno.