Se ha utilizado para teñir de verde el río Chicago en el día de San Patricio. Se ha utilizado para encontrar manchas de sangre latentes en las escenas del crimen. Y ahora los investigadores de la Universidad Northwestern lo han utilizado para examinar el material más delgado del mundo.

La herramienta útil es el tinte fluoresceína, y Jiaxing Huang, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas McCormick, y su grupo de investigación han utilizado el tinte para crear una nueva técnica de imagen para ver el grafeno, una lámina de un átomo de espesor que los científicos creen que podría usarse para producir componentes electrónicos transparentes y flexibles a base de carbono de bajo costo.

Sus resultados fueron publicados recientemente en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

Siendo los materiales más delgados del mundo, el grafeno y sus derivados, como el óxido de grafeno, son bastante difíciles de ver. Los métodos actuales de obtención de imágenes para materiales de grafeno suelen implicar técnicas costosas y que requieren mucho tiempo. Por ejemplo, microscopía de fuerza atómica (AFM), que escanea materiales con una punta diminuta, se utiliza con frecuencia para obtener imágenes de materiales de grafeno. Pero es un proceso lento que solo puede mirar áreas pequeñas en superficies lisas. Microscopía electrónica de barrido (SEM), que escanea una superficie con electrones de alta energía, Solo funciona si el material se coloca al vacío. Algunos métodos de microscopía óptica están disponibles, pero requieren el uso de sustratos especiales, también.

"Realmente no existen buenas técnicas que sean lo suficientemente generales para satisfacer las diversas necesidades de imágenes en la investigación y el desarrollo de este grupo de nuevos materiales, "Dice Huang". Por ejemplo, la gente ha propuesto poner materiales de grafeno en láminas de plástico para electrónica flexible, pero verlos en plástico ha sido todo un desafío. Si uno no puede examinar estos materiales, el control de calidad va a ser difícil ".

El etiquetado fluorescente se ha utilizado de forma rutinaria para obtener imágenes de muestras biológicas, típicamente mediante el uso de tintes fluorescentes que hacen que los objetos de interés se iluminen bajo un microscopio de fluorescencia. Pero esta técnica no funciona para los materiales de grafeno debido a un mecanismo llamado extinción de la fluorescencia:pueden "apagar" la fluorescencia de las moléculas de tinte cercanas.

"Así que pensamos, ¿Qué tal si ponemos tinte en todas partes? ", dice Huang." De esa manera, todo el fondo se ilumina, y donde sea que tengas grafeno estará oscuro. Es una estrategia inversa que resulta funcionar maravillosamente ".

Cuando Huang y su grupo recubrieron una muestra de grafeno con fluoresceína y la pusieron bajo un microscopio de fluorescencia, una forma mucho más barata, instrumento fácilmente disponible:obtuvieron imágenes tan claras como las adquiridas con AFM y SEM.

El equipo nombró a su nueva técnica microscopía de extinción de fluorescencia (FQM). "Cuando (el estudiante de posgrado) Jaemyung me mostró por primera vez las imágenes FQM de materiales de grafeno, "Huang dice, "Me engañaron los detalles vívidos y pensé que eran imágenes SEM o AFM".

Además, el grupo descubrió que FQM puede visualizar materiales de grafeno en solución. "Nadie ha podido demostrar esto antes, “Dice Huang. El tinte también se puede agregar a materiales fotorresistentes para que las hojas de grafeno se puedan ver durante la fotolitografía. También encontraron que el tinte se puede lavar fácilmente sin romper las láminas.

"Es un método simple y muy barato que funciona sorprendentemente bien en muchas situaciones, "Dice Huang.