(Phys.org) —El grafeno se ha cultivado a partir de materiales tan diversos como el plástico, cucarachas Galletas de Girl Scout, y heces de perro, y teóricamente se puede cultivar a partir de cualquier fuente de carbono. Sin embargo, Los científicos todavía están buscando un precursor de grafeno y un método de crecimiento que sea sostenible. escalable y económicamente factible, ya que todos estos son requisitos para realizar una comercialización generalizada de dispositivos basados ​​en grafeno.

En un nuevo estudio, Los investigadores han cultivado grafeno a partir de la planta del árbol del té. Melaleuca alternifolia , la misma planta que se utiliza para fabricar aceites esenciales en la medicina tradicional. Los investigadores demostraron que podían fabricar grandes superficies, películas de grafeno casi sin defectos de aceite de árbol de té en tan solo unos segundos a unos minutos, mientras que los métodos de cultivo actuales suelen tardar varias horas. A diferencia de los métodos actuales, el nuevo método también funciona a temperaturas relativamente bajas, no requiere catalizadores, y no depende de metano u otros no renovables, tóxico, o precursores de explosivos.

Los científicos, Prof. Mohan V. Jacob de la Universidad James Cook en Queensland, Australia, y colaboradores de instituciones en Australia, Singapur, Japón, y los Estados Unidos, han publicado un artículo sobre la nueva técnica para cultivar grafeno a partir de extracto de árbol de té en un número reciente de Nano letras .

"Esta investigación da cuenta de la fabricación de productos de buena calidad, grafeno de pocas capas de un precursor ecológico, "Jacob dijo Phys.org . "En general, Fabricación de grafeno de gran superficie utilizando un sistema El precursor ecológico y el proceso a una temperatura de fabricación relativamente baja es el principal significado de este trabajo ".

Para cultivar grafeno, los investigadores utilizaron una técnica llamada deposición de vapor químico mejorada con plasma. Los investigadores alimentaron el extracto de árbol de té vaporizado en un tubo calentado, de la misma manera que se hizo con el gas metano en versiones anteriores. Tan pronto como encendieron el plasma con electrodos, el vapor se transformó casi instantáneamente en una película de grafeno.

En todos los métodos de crecimiento de grafeno, el producto final de grafeno resulta un poco diferente. El grafeno cultivado aquí tiene una superficie particularmente grande y bordes largos, y los científicos estimaron que la longitud total de los bordes en un centímetro cuadrado era de 2,6 km (1,6 millas). Los bordes de grafeno tienen una gran influencia en las propiedades generales del material, con bordes largos que ofrecen ventajas para muchas aplicaciones, incluyendo electrodos de batería y sensores químicos.

Otra característica única del grafeno cultivado aquí es que es una de las muestras de grafeno más hidrofóbicas hasta la fecha. En general, la hidrofobicidad aumenta a medida que el grafeno 2D alcanza más capas, volviéndose más 3D. En apoyo de esta relación, Las imágenes de microscopio aquí revelaron características a nanoescala 3D en la superficie del grafeno, que probablemente sean responsables de la fuerte hidrofobicidad. Estos resultados sugieren que este grafeno puede tener aplicaciones para crear varios revestimientos y superficies superhidrofóbicos. como para dispositivos médicos y textiles que repelen el agua.

Los investigadores también esperan que las películas de grafeno producidas a partir del extracto del árbol del té tengan aplicaciones potenciales en dispositivos de memoria no volátiles de próxima generación llamados memristores. que almacenan memoria en sus niveles de resistencia eléctrica. Demostraron esta posibilidad intercalando un semiconductor entre grafeno y aluminio, creando un dispositivo que exhibe propiedades memristivas.

Los investigadores planean seguir explorando estas aplicaciones y otras en el futuro.

"Nos centraremos en optimizar las propiedades del material e implementar el material en diversas aplicaciones electrónicas, "Dijo Jacob.

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