O grafeno, um material composto por uma única camada de átomos de carbono dispostos numa estrutura hexagonal, tem atraído muita atenção devido às suas propriedades notáveis. Mas será que o grafeno pode ser sintetizado? A resposta é sim, e existem vários métodos para o conseguir.
5 métodos que deve conhecer
1. Deposição química de vapor (CVD)
A deposição de vapor químico (CVD) é um dos métodos mais comuns usados para sintetizar grafeno. Este método tem-se mostrado muito promissor no desenvolvimento de películas de grafeno de alta qualidade.
Na CVD, as películas de grafeno são cultivadas em vários substratos que utilizam metais de transição como o níquel (Ni). O processo envolve a difusão de átomos de carbono decompostos no níquel a altas temperaturas.
Durante o processo de arrefecimento, os átomos de carbono precipitam-se na superfície do níquel, formando o grafeno.
2. Desafios da CVD
Produzir um grafeno de camada única e manter o controlo da qualidade da película de grafeno pode ser um desafio. Este facto deve-se à multiplicidade de condições de crescimento no método CVD.
Os investigadores trabalham continuamente para compreender melhor o mecanismo de crescimento e otimizar as condições de produção do grafeno.
3. Técnica de esfoliação
Outro método de síntese de grafeno é a técnica de esfoliação "top-down". Neste método, as folhas de grafeno são produzidas através da esfoliação da grafite.
Esta técnica é amplamente utilizada, fiável e fácil de executar. No entanto, só pode produzir flocos de grafeno planos de tamanho limitado.
O controlo do número de camadas esfoliadas não é fácil com este método.
4. Aplicações do grafeno esfoliado
Embora a técnica de esfoliação seja adequada para algumas aplicações, como a microeletrónica, a optoelectrónica e o controlo térmico, para muitas outras aplicações são necessárias áreas maiores e grafeno de alta qualidade com poucos defeitos estruturais.
Por conseguinte, é necessário o desenvolvimento de outros métodos de síntese, como a CVD.
5. CVD para produção em grande escala
A CVD surgiu como um método prometedor para a produção de grafeno em grande escala. Com numerosas técnicas de CVD, a produção de grafeno em grande escala está a tornar-se uma tendência normal na tecnologia e nas indústrias.
No entanto, quando se comparam as propriedades do grafeno produzido por CVD com as do grafeno esfoliado, este último continua a apresentar melhor qualidade.
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