Los científicos rusos han desarrollado una técnica que les permite visualizar defectos en la superficie del grafeno. La técnica en última instancia puede ayudar a los científicos a desarrollar una mejor comprensión de las propiedades del grafeno para encontrar nuevas aplicaciones para este supermaterial.
La técnica, desarrollada por investigadores del Instituto Zelinsky de Química Orgánica en un proyecto colaborativo, emplea el paladio metálico, que interactúa con los "centros de reactividad de carbono" encontrados en el grafeno. El grafeno es una capa de carbono increíblemente fuerte de un átomo de espesorSe promociona como un excelente conductor de calor y electricidad. Se sabe que varios tipos de defectos en las superficies de grafeno aumentan la reactividad de sus átomos de carbono: es decir, su capacidad para formar enlaces químicos. Si los investigadores pueden localizar estos defectos y manipularlos, seráncapaz de maximizar el uso de las propiedades del grafeno. Por ejemplo, localizar y eliminar defectos es importante para aplicaciones que requieren grafeno perfectamente liso. En otras aplicaciones, como en catálisis y ciertos materiales biomédicos, algunos defectos son realmente beneficiosos porque permiten la incorporación deelementos adicionales, como metales, en el grafeno.
Cuando el complejo de paladio Pd2 dba 3 se disuelve en cloroformo, forma una solución de color rojo oscuro en circunstancias normales. Pero cuando se agrega grafeno u otro material de carbono a la solución, el paladio se consume por completo. Como resultado, ella solución cambia de rojo oscuro a incoloro.
Utilizando técnicas de imagen avanzadas, los investigadores descubrieron que los grupos de paladio se unen selectivamente a la superficie del grafeno de acuerdo con patrones específicos, dependiendo de qué tan reactivos sean los centros de carbono.y cadenas cortas describen defectos lineales.
Estos defectos son normalmente invisibles bajo un microscopio electrónico. Las partículas de paladio actúan como un agente de contraste, lo que permite obtener imágenes espaciales de la reactividad química y, por lo tanto, de los defectos de las capas de grafeno.
"El mapeo de metales de materiales de carbono proporciona información única y revela información oculta sobre propiedades fascinantes a nivel molecular", dice el líder del proyecto, el profesor Valentine Ananikov.
Los hallazgos del equipo indican que el uso de marcadores de paladio, más de 2,000 defectos de superficie o centros de reactividad, en el grafeno se puede ubicar individualmente, por micrómetro cuadrado de área de superficie. Los investigadores dicen que la capacidad inesperada del grafeno para acomodar tantos centros de reactividaddesafía a los científicos a reexaminar su comprensión de las propiedades electrónicas y estructurales de los materiales de carbono.
Ahora que los investigadores han aprendido a reconocer y caracterizar los defectos, su próximo paso es desarrollar una técnica para controlarlos. Algunos defectos poseen una naturaleza dinámica y tienen la capacidad de "migrar" sobre la superficie del grafeno. Si los investigadores puedencontrole esta migración, tendrán una oportunidad única de formar materiales con propiedades personalizadas. Esta es una dirección sobresaliente para futuros estudios, dicen.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Zelinsky de Química Orgánica, Academia de Ciencias de Rusia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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