Nanopapel só perde em resistência para o diamante
No ano passado cientistas conseguiram produzir o mais fino tecido do mundo, uma folha formada por uma camada única de átomos de carbono. Esse nanotecido, tecnicamente chamado grafeno, chamou a atenção por suas propriedades mecânicas e pela alta condutibilidade elétrica, que permite a construção de transistores de alta velocidade no interior de materiais flexíveis (veja Produzido tecido mais fino do mundo, com apenas um átomo de espessura).
Papel mais fino do mundo
Agora, a equipe do Dr. Rod Ruoff, da Universidade Northwestern, Estados Unidos, usou o nanotecido, o grafeno, como material básico para criar uma espécie totalmente nova de material, que eles chamaram de nanopapel - um papel criado com uma estrutura parecida com a do nanotecido, só que moléculas ligeiramente diferentes, formadas por óxido de grafeno.
A alteração química aparentemente simples - de grafeno para óxido de grafeno - faz uma diferença enorme em termos de propriedades e aplicações do novo material. O nanopapel de óxido de grafeno é isolante e não condutor como o nanotecido de grafeno.
"Este é um passo importante e no futuro será possível ajustar o material como um condutor, um semicondutor ou um isolante. Será possível controlar as propriedades elétricas sem sacrificar as excepcionais propriedades mecânicas," diz Ruoff.
Só perde para o diamante
Supercapacitores com grande capacidade de armazenamento de energia, membranas para baterias ou para separação de materiais estão entre as possibilidades de uso do novo nanopapel. Ele servirá também em aplicações estruturais, podendo ser incorporado em plásticos, cerâmicas e metais, para uso em aplicações aeroespaciais ou em qualquer outro uso que exija grande resistência mecânica.
"As propriedades mecânicas, termais, ópticas e elétricas do grafeno são excepcionais," diz Ruoff. "Por exemplo, a dureza e a resistência dessas folhas de óxido de grafeno devem ser superiores a todos os outros materiais, com a possível exceção do diamante."
Para produzir o nanopapel de óxido de grafeno, os cientistas oxidaram o grafeno e o mergulharam na água, para produzir folhas homogêneas e bem distribuídas. Após filtrar a água, resultaram folhas de cerca de 15 centímetros de diâmetro (o "molde" é circular) e com uma espessura de 100 micrômetros, graças ao empilhamento de sucessivas camadas de óxido de grafeno.
Artigo: Preparation and characterization of graphene oxide paper
Autores: Dmitriy A. Dikin, Sasha Stankovich, Eric J. Zimney, Richard D. Piner, Geoffrey H. B. Dommett, Guennadi Evmenenko, SonBinh T. Nguyen, Rodney S. Ruoff