O grafeno é um material bidimensional. É frequentemente referido como o primeiro material 2D do mundo. É constituído por uma única camada de átomos de carbono dispostos numa estrutura de rede hexagonal. Os átomos de carbono são hibridizados com sp2, o que confere ao grafeno as suas propriedades únicas. O grafeno é uma camada única com apenas um átomo de espessura, o que faz dele um material verdadeiramente bidimensional.
As propriedades físicas do grafeno, tais como a sua excecional condutividade eléctrica, elevada resistência mecânica e condutividade térmica, têm atraído a atenção e o interesse da investigação a nível mundial. O grafeno tem uma vasta gama de aplicações potenciais, nomeadamente em microeletrónica, optoelectrónica (como células solares e ecrãs tácteis), baterias, supercapacitores e controlo térmico.
O grafeno pode ser produzido através de um processo designado por esfoliação "de cima para baixo", em que os flocos de grafeno são retirados da grafite a granel utilizando fita adesiva. No entanto, este método só pode produzir flocos de grafeno planos de tamanho limitado e é difícil controlar o número de camadas nos flocos de grafeno. A fim de satisfazer os requisitos das aplicações práticas, como uma grande área e grafeno de alta qualidade com poucos defeitos estruturais, foram desenvolvidos métodos alternativos como a deposição química de vapor (CVD).
O grafeno CVD é quase bidimensional porque os electrões na rede 2D só se podem mover entre átomos de carbono. Isto permite uma excelente condução de eletricidade através das folhas de grafeno. Para além do grafeno puro, a hibridação do grafeno com outros materiais 2D, como filmes de h-BN ou WS2, pode melhorar ainda mais as propriedades e as potenciais aplicações do grafeno.
Em resumo, o grafeno é um material bidimensional constituído por uma única camada de átomos de carbono dispostos numa estrutura de rede hexagonal. Tem propriedades físicas excepcionais e tem atraído um interesse significativo em termos de investigação. Embora existam métodos para produzir flocos de grafeno, como a esfoliação, métodos alternativos como a CVD oferecem escalabilidade e a capacidade de produzir grafeno de alta qualidade.
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