Desarrollo de nanografeno a partir de nano tubos de carbono utilizando dopantes heteroátomos. Proceso de descompresión de grafeno. Nano tubo de carbono → Nano Graphen. Heteroátomo. Este proceso es similar a un papel que se divide en dos a partir de un pequeño orificio perforado en el mismo. Crédito:KAIST
Un equipo de investigación del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) ha desarrollado una técnica que permite descomprimir el plano de grafeno sin daños incontrolables.
El equipo de investigación del profesor Sang-Wook Kim del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de KASIT ha desarrollado una técnica, que permite descomprimir el plano de grafeno sin daños incontrolables. Los hallazgos de la investigación se publicaron en línea en la edición del 22 de enero de Comunicaciones de la naturaleza .
El grafeno es una forma de carbono en la que sus átomos forman una estructura de panal de miel a través de enlaces químicos. Si esta estructura se puede cortar a la forma deseada, se pueden crear otros materiales de carbono con nanoestructura. Muchos investigadores han intentado obtener la descompresión precisa de las estructuras de grafeno, pero enfrentó desafíos al hacerlo.
Para romper un enlace muy fuerte entre átomos de carbono, debe inducirse una reacción química equivalentemente fuerte. Pero la reacción química no solo elimina las fronteras deseables, pero también daña los circundantes. Técnicas convencionales, que eliminan el grafeno a la vez, dañó las propiedades químicas de la estructura del grafeno después de abrir la cremallera. Esto es similar a gastar papel mientras lo manipula.
Desarrollo de nanografeno a partir de nano tubos de carbono utilizando dopantes heteroátomos
Para resolver este problema, el equipo de investigación adoptó el "dopaje heteroátomo". La idea es similar a dividir una hoja de papel siguiendo una ranura dibujada en la hoja. Después de hacer inestables algunas regiones de la estructura dopando otros átomos como el nitrógeno en un plano de carbono, las regiones se estimulan electroquímicamente para dividir las partes. El nitrógeno u otros átomos actúan como surco en el plano del grafema.
Los investigadores controlaron con precisión la cantidad de grafeno descomprimido ajustando la cantidad de dopantes heteroátomos, a partir del cual pudieron crear un nanografeno de calidad sin ningún daño en su estructura cristalina bidimensional. Usando esta técnica, los investigadores pudieron obtener un condensador con una velocidad de transferencia de energía de última generación. El nanografeno se puede combinar con polímero, metal, y nano moléculas semiconductoras para formar compuestos de carbono.
El profesor Kim dijo:"Para comercializar esta técnica, El dopaje con heteroátomos debería investigarse más a fondo. Planeamos desarrollar materiales de carbono similares a las telas con excelentes propiedades mecánicas y eléctricas utilizando esta técnica ".
