Nuevo método para  producir grandes cantidades de hojas de un átomo de espesor de carbono
 


 Lámina de grafeno. Ilustración: Jannik Meyer


Podría conducir a nuevos compuestos de carbono y pantalla táctil, investigadores de la Universidad de Rice y el instituto de Tecnología Technion-Israel ha presentado hoy un nuevo método para la producción de grandes cantidades de hojas de un átomo de espesor de carbono llamado grafeno.
Cuando están apilados juntos, el grafeno hace hojas de grafito, que ha sido de uso general como la punta del lápiz durante cientos de años. No fue sino hasta 2004 que solo en banco de hojas de grafeno se caracteriza en primer lugar con los modernos instrumentos nanotecnológicos. Desde entonces, el grafeno ha estado bajo intenso escrutinio de los materiales científicos, en parte porque es a la vez ultra fuerte y altamente conductivo.
“Hay métodos de alto rendimiento para la fabricación de óxido de grafeno, que no es tan conductor como el grafeno, y hay métodos de bajo rendimiento para la fabricación de grafeno puro”, dijo el co-autor Mateo Pasquali, profesor de ingeniería química y biomolecular en Rice. “Nuestro método proporciona material muy puro, y se basa en técnicas a granel líquido de tratamiento que han sido durante mucho tiempo utilizado por la industria química.”
Pasquali dijo que el equipo de investigación descubrió que podía disolver en ácido clorosulfónico de grafito, un disolvente industrial común. Los investigadores tuvieron que idear nuevos métodos para medir la agregación de los copos de grafeno disuelto, pero al final el equipo quedó gratamente sorprendido al encontrar que las capas individuales de grafeno del grafito pelado además de forma espontánea. El equipo fue capaz de disolver hasta dos gramos de grafeno por litro de ácido para producir soluciones de al menos 10 veces más concentrado que los métodos existentes.
“Hemos aplicado nuevos métodos que desarrollamos directamente en nanotubos de carbono de la imagen en ácido”, dijo el co-autor Yeshayahu “Ishi” Talmon, profesor de ingeniería química en el Instituto Technion-Israel de tecnología. “Esta era una verdadera hazaña teniendo en cuenta la naturaleza del ácido y la dificultad de la preparación de muestras y de imagen.”
Utilizando las soluciones concentradas de grafeno disuelto, los científicos hicieron películas transparentes que eran eléctricamente conductoras. Estas películas podrían ser útiles en la fabricación de pantallas táctiles que son menos caras que las utilizadas en los teléfonos inteligentes de hoy. Además, los investigadores también produjeron cristales líquidos.
“Si usted puede hacer cristales líquidos, usted puede hacer girar las fibras”, dijo el coautor del estudio James Tour, TT Rice y WF Chao profesor de Química. “En los cristales líquidos, las fichas individuales, se suman en los dominios, y las que tengan un cierto grado de adaptación le permite el flujo del material a través de aberturas estrechas para crear fibras.”
Si el método resulta útil para la fabricación de fibras de grafeno en grandes cantidades, podría abaratar el coste de los materiales compuestos de carbono ultra fuerte utilizados en las industrias aeroespacial, automotriz y construcción.

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