A pesar de su delgadez, el grafeno es increíblemente fuerte, liviano, flexible y transparente. También exhibe una extraordinaria conductividad eléctrica y térmica, gran superficie e impermeabilidad a los gases. Desde transistores de alta velocidad hasta biosensores, cuenta con una versatilidad incomparable en aplicaciones.

El grafeno nanocelular (NCG) es una forma especializada de grafeno que logra una gran superficie específica apilando múltiples capas de grafeno y controlando su estructura interna con una morfología celular a nanoescala.

NCG es codiciado por su potencial para mejorar el rendimiento de dispositivos electrónicos, dispositivos de energía y sensores. Pero su desarrollo se ha visto obstaculizado por defectos que se producen durante el proceso de fabricación. A menudo aparecen grietas al formar NCG, y los científicos están buscando nuevas tecnologías de procesamiento que puedan fabricar NCG homogéneos, sin fisuras y sin fisuras a escalas adecuadas.

"Descubrimos que los átomos de carbono se autoensamblan rápidamente en NCG sin grietas durante la aleación de metal líquido de un precursor amorfo de Mn-C en un bismuto fundido", dice Won-Young Park, estudiante graduado de la Universidad de Tohoku.

Los hallazgos se publican en la revista Advanced Materials. .

La desaleación es una técnica de procesamiento que aprovecha la miscibilidad variable de los componentes de la aleación en un baño de metal fundido. Este proceso corroe selectivamente ciertos componentes de la aleación preservando otros.

Park y sus colegas demostraron que los NCG desarrollados mediante este método presentaban una alta resistencia a la tracción y una alta conductividad después de la grafitización. Además, pusieron a prueba el material en una batería de iones de sodio (SIB).

"Utilizamos el NCG desarrollado como material activo y colector de corriente en un SIB, donde demostró una alta velocidad, larga vida útil y excelente resistencia a la deformación. En última instancia, nuestro método para fabricar NCG sin grietas permitirá aumentar el rendimiento y flexibilidad de los SIB:una tecnología alternativa a las baterías de iones de litio para ciertas aplicaciones, particularmente en almacenamiento de energía a gran escala y sistemas de energía estacionarios donde las consideraciones de costo, seguridad y sostenibilidad son primordiales".