La investigación de Queen Mary muestra que el grafeno es tanto en 3D como en 2D. Crédito:Yiwei Sun
El grafeno es en realidad un material tridimensional y también un material bidimensional, según un nuevo estudio de la Universidad Queen Mary de Londres.
Darse cuenta de que es un material tridimensional es importante para comprender sus propiedades mecánicas y para desarrollar nuevos dispositivos basados en grafeno.
A menudo aclamado como un 'material maravilloso', el grafeno tiene la conductividad térmica y eléctrica más alta conocida, es más fuerte que el acero, luz, flexible y transparente. Sus usos son muy variados y recientemente se ha demostrado que incluso podría actuar como barrera contra las picaduras de mosquitos.
En este estudio, publicado en la revista Cartas de revisión física , los investigadores formularon dos preguntas fundamentales:en qué medida es el grafito grafeno, y ¿cuál es el verdadero espesor del grafeno?
Para su sorpresa, encontraron que el grafeno 2-D, que es una sola capa plana de átomos de carbono dispuestos en una estructura de panal, tiene muchas de las mismas propiedades mecánicas que el grafito 3D, que es una forma natural de carbono compuesta de una pila muy débil de muchas capas de grafeno.
Muestran que el grafeno comparte una resistencia a la compresión similar a la del grafito y que es significativamente más grueso de lo que se cree.
Si se mide el espesor de un bloque de grafito de 100 capas de espesor, el grosor de una sola capa de grafeno es simplemente el grosor del bloque de grafeno dividido por 100. Por lo tanto, es razonable considerar el grosor del grafeno en 0,34 nm.
Dr. Yiwei Sun, autor principal del estudio de la Universidad Queen Mary de Londres, dijo:"El grafeno debe su grosor a una serie de enlaces químicos que sobresalen por encima y por debajo del plano 2-D de los átomos de carbono. Por lo tanto, el grafeno es realmente un material 3-D, aunque con un grosor muy pequeño.
"Al aplicar la teoría tridimensional convencional, que se ha utilizado durante unos 400 años, a materiales bidimensionales como el grafeno, que se conocen desde hace 15 años, mostramos que argumentos similares se aplican a otros materiales llamados 2-D, tales como nitruro de boro y disulfuro de molibdeno. En ese sentido, Los materiales 2-D son en realidad todos 3-D ".
El grafeno a menudo se denomina el primer material bidimensional del mundo. Fue descubierto en 2004 despegando escamas de grafeno del grafito a granel (usado en minas de lápiz y lubricantes) usando cinta adhesiva.
Se considera parte de una nueva clase de materiales 2-D y actualmente los científicos lo modelan como una hoja de átomos con muy poca profundidad. de ahí el nombre de material 2-D.