O grafeno é um material bidimensional.
É constituído por uma única camada de átomos de carbono dispostos numa estrutura hexagonal.
Esta estrutura confere ao grafeno as suas propriedades únicas.
Estas propriedades incluem elevada condutividade eléctrica e térmica, flexibilidade e transparência ótica.
4 Principais Informações sobre a Estrutura Dimensional do Grafeno
1. Estrutura bidimensional
O grafeno é um material de camada mono-atómica.
A sua espessura é de apenas 0,34 nm.
Os átomos de carbono estão firmemente empilhados numa estrutura em forma de favo de mel.
A distância interatómica é de 1,42 Å.
Esta disposição bidimensional é a razão fundamental para as propriedades excepcionais do grafeno.
2. Propriedades únicas
A estrutura bidimensional do grafeno permite-lhe ter uma área superficial específica teórica significativa (2630 m²/g).
Tem uma mobilidade eletrónica ultra-elevada (~2 × 10⁵ cm²/Vs).
O módulo de Young é elevado, de 1 TPa.
A condutividade térmica é excecional, variando de 3500-5000 W/mK.
A condutividade eléctrica é também notável, com uma densidade de corrente crítica de 10⁸ A/cm².
3. Aplicações
As propriedades únicas do grafeno tornam-no adequado para várias aplicações.
Estas incluem a eletrónica, os compósitos, as membranas e as tecnologias de energias renováveis da próxima geração (por exemplo, células solares).
No entanto, a produção em massa de grafeno de alta qualidade, com poucos ou nenhuns contaminantes ou defeitos e com grandes dimensões de grão a um custo razoavelmente baixo, continua a ser um desafio.
4. Métodos de produção
Foram desenvolvidos vários métodos de produção de grafeno.
Estes incluem a esfoliação mecânica, a esfoliação em fase líquida, a sublimação de carboneto de silício (SiC) e a deposição química de vapor (CVD).
O grafeno CVD refere-se ao grafeno produzido pelo método CVD, o que o diferencia de outras formas de grafeno.
A CVD é um método eficaz para obter grafeno de qualidade.
No entanto, pode resultar numa elevada resistência da folha, afectando o desempenho dos dispositivos electrónicos orgânicos que utilizam eléctrodos transparentes à base de grafeno.
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