Construcción de GNS plegados atómicamente bien definidos mediante origami STM. (A) Gráfico esquemático de plegar y desplegar un INB a lo largo de una dirección arbitraria (flechas negras). (B) Realización experimental de (A). La serie de imágenes STM muestra una secuencia del plegado y despliegue de un RNB a lo largo de la dirección indicada por las flechas blancas. HOPG, grafito pirolítico muy ordenado. (C) Topografía 3D STM de un GNS plegado típico. (D) Perfil de línea a lo largo de la flecha roja en (C) que muestra la formación tanto del borde tubular 1D como de la llanura de grafeno apilado en 2D con una altura comparable a la distancia entre dos capas de grafeno (0,70 nm). Ajustes para (B):corriente de tunelización It =10 pA; voltaje de polarización Vs =−3 V. Ajustes para (C):It =100 pA; Vs =1 V. Los INB se manipularon mediante manipulación inducida por la punta lateral con una corriente típica de ~ 100 pA y un voltaje de ~ 3 mV. Todos los resultados se obtuvieron a una temperatura T =4,2 K. Crédito: Ciencias (2019). DOI:10.1126 / science.aax7864
Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China, La Universidad de Vanderbilt y la Universidad de Maryland han creado estructuras parecidas a origami hechas de grafeno utilizando microscopía de túnel de barrido. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo explica cómo lograron esta hazaña y sus posibles aplicaciones.
Durante varias décadas, Los científicos han buscado doblar láminas de grafeno de forma controlable. Mientras que algunos lograron doblar hojas de grafeno, o no pudieron hacerlo de forma controlada, o tuvieron que pretratar el grafeno para que se doblara en ciertos lugares. Los científicos creen que si las hojas de grafeno pudieran manipularse de manera controlable, los materiales resultantes tendrían las propiedades deseadas; un ejemplo sería doblarlo en un "ángulo mágico" para hacerlo superconductor. Otros esperan desarrollar procesadores más pequeños de los que se pueden fabricar con silicio. En este nuevo esfuerzo, los investigadores afirman haber encontrado una forma de plegar nanoislas de grafeno de forma controlable.
El primer paso consistió en crear las nanoislas de grafeno. Los investigadores dispararon iones de hidrógeno a láminas de grafito durante 10 ciclos, un proceso que tomó 10 horas. Esto produjo grafeno de alta calidad que podía resistir la manipulación sin romperse o doblarse de manera poco confiable. Después, el equipo utilizó un microscopio de efecto túnel (STM) para agarrar partes de las nanoislas y luego sujetarlas mientras se doblaba la hoja, como una hoja de papel. Señalan que se necesitó algo de experiencia por parte de la persona que controla el STM para manipular las hojas con precisión.
El equipo demostró su técnica uniendo primero nanotubos de carbono a una de sus nanoislas, y luego doblarlo por la mitad como una tortilla. Continuaron doblando otras hojas diminutas en formas básicas de origami. Reconocen que su técnica es bastante engorrosa en la actualidad, y que se requiere más trabajo antes de que pueda utilizarse para crear productos comerciales.
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