(PhysOrg.com) - Una clase de decoración, Los defectos florales en el nanomaterial grafeno podrían tener efectos potencialmente importantes en las propiedades eléctricas y mecánicas ya únicas del material. según investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y Georgia Tech. En un nuevo periódico el equipo describe por primera vez una familia de siete defectos que podrían ocurrir naturalmente o ser inducidos a ocurrir en el grafeno, uno de los cuales ya se ha observado.

El grafeno es conocido por su resistencia y conductividad, ambos son el resultado de su estructura. En la mayor parte, el grafeno es un plano sin rasgos distintivos de átomos de carbono dispuestos en una red en forma de panal.

Según Joseph Stroscio, miembro del NIST, los defectos pueden aparecer debido al movimiento de los átomos de carbono a altas temperaturas cuando se produce grafeno calentando carburo de silicio en vacío ultra alto. Lo más fácil, es decir, que requiera la menor cantidad de energía, Los reordenamientos que puede hacer el grafeno son cambiar de anillos de carbono de seis miembros a anillos que contienen cinco o siete átomos, que mantiene felices a todos los átomos de carbono sin enlaces insatisfechos. Los investigadores del NIST han descubierto que unir anillos de cinco y siete miembros en bucles cerrados crea un nuevo tipo de defecto o bucle límite de grano en la celosía de panal.

Según el investigador del NIST Eric Cockayne, el proceso de fabricación juega un papel importante en la creación de estos defectos.

"A medida que el grafeno se forma a altas temperaturas, secciones de la celosía pueden soltarse y girar, "Dice Cockayne." A medida que el grafeno se enfría, estas secciones giradas se vinculan de nuevo con la celosía, pero de forma irregular. Es casi como si se cortaran parches de grafeno con unas tijeras, girado en el sentido de las agujas del reloj, y hecho para volver a caber en el mismo lugar, solo que realmente no encaja, por eso obtenemos estas flores ".

La celosía extremadamente rígida ya es más fuerte que el acero, pero los defectos pueden permitirle un poco de flexibilidad, haciéndolo aún más resistente al desgarro o fractura.

Con más experimentación, Cockayne dice:los investigadores deberían poder correlacionar la aparición de defectos con variaciones en las condiciones de crecimiento, lo que debería permitir evitar los defectos por completo o producirlos a voluntad.

Es más, mientras que el defecto floral se compone de seis pares de anillos de cinco y siete átomos, El modelado de Cockayne y el equipo del NIST de la estructura atómica del grafeno sugiere que podría haber un verdadero ramo de configuraciones florales. Estas configuraciones, siete en total, poseerían cada una sus propias propiedades mecánicas y eléctricas únicas.