Una nueva forma de comprobar la calidad de los nanomateriales como el grafeno ha surgido de un equipo de la Universidad de Sussex.

El grafeno y los nanomateriales se han promocionado como materiales maravillosos, y están demostrando ser invaluables en todo tipo de aplicaciones, como en las industrias automotriz y aeroespacial, donde los metales pesados ​​son reemplazados por materiales compuestos más ligeros pero igualmente fuertes. Por tanto, la calidad de los nanomateriales es muy importante, pero la estandarización y el control de calidad han eludido a la industria.

El equipo de Sussex ha desarrollado una técnica que proporciona información detallada sobre el tamaño y el grosor de las partículas de grafeno. Utiliza un no destructivo, método basado en láser para observar las partículas en su conjunto, y les permite crear rápidamente una imagen detallada de la distribución de partículas en un material determinado. Su papel "Las métricas Raman para el disulfuro de molibdeno y el grafeno permiten el mapeo estadístico de poblaciones de nanoplacas, "se publica en la revista Química de Materiales .

Dr. Matt Large, quien dirigió el descubrimiento en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Sussex, dijo:

"Los estándares de medición son un pilar fundamental de las economías modernas. Realmente se reduce a una simple pregunta:¿cómo sabes que obtuviste lo que pagaste? En este momento, la industria del grafeno es un poco una frontera salvaje; es muy difícil comparar diferentes productos porque no hay una forma acordada de medirlos. Ahí es donde entran en juego estudios como el nuestro. Es realmente un tema importante para cualquier empresa que busque aprovechar los beneficios del grafeno (o cualquier otro nanomaterial, para el caso) en sus productos. A menudo, el uso del material incorrecto puede no tener ningún beneficio en absoluto, o incluso empeorar el rendimiento del producto. Un ejemplo particular serían los materiales compuestos como los plásticos reforzados con grafeno; Si se utiliza un material de grafeno de mala calidad, puede provocar que las piezas fallen en lugar de proporcionar la resistencia mejorada esperada. Esto puede ser un gran problema para industrias como la automotriz y aeroespacial, donde hay un enorme esfuerzo detrás de reemplazar partes metálicas más pesadas con materiales compuestos más livianos (como fibra de carbono) que son igual de fuertes. Si el grafeno y otros nanomateriales van a desempeñar un papel en la reducción del peso y el costo, los estándares acordados son realmente importantes ".

Aline Amorim Graf es coautora del artículo en el equipo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Sussex. Ella dijo:

"Algunos fabricantes dicen que producen grafeno pero en realidad, sin duda inadvertidamente, producen una forma de grafito. Algunos cobran hasta £ 500 por gramo. El problema es que no hay estandarización. Lo que hemos hecho es crear una nueva forma de medir la calidad de los nanomateriales como el grafeno. Usamos un espectrómetro Raman para hacer esto, y han creado un algoritmo para automatizar el proceso. De este modo, podemos determinar la calidad, tamaño y grosor de la muestra. Claramente, la calidad del grafeno realmente importa. Si usa grafeno para fortalecer estructuras, para usar en monitores de salud, para usar en etiquetas de supermercados, quieres saber que estás obteniendo las cosas reales. Pero en realidad, los compradores de grafeno no tienen ni idea de la calidad de lo que compran en línea. Si usa grafeno para fortalecer el cemento, y resulta que en realidad no es grafeno o es grafeno de baja calidad, entonces eso va a importar ".

Profesor Alan Dalton, codirector del Programa de Sussex para la investigación cuántica y coautor del artículo, dijo:

"Esta es realmente un área de investigación importante para nuestro equipo. Creemos que nuestra nueva métrica será de gran ayuda para la industria, investigadores y organismos de normalización que son partes interesadas clave en el desarrollo de materiales 2-D para su comercialización ".

El Graphene Council ha pedido durante mucho tiempo una mejor estandarización. Terrance Barkan del Graphene Council ha escrito:

"La falta de un estándar global acordado para el grafeno y materiales estrechamente relacionados crea un vacío y falta de confianza en el mercado para la adopción a escala industrial de materiales de grafeno".

El equipo de Sussex continúa su investigación y está abierto a verificar la calidad del grafeno de manera consultiva.