Un team di ricerca del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha sviluppato una tecnica che consente di aprire la cerniera del piano di grafene senza danni incontrollabili.

Il team di ricerca del professor Sang-Wook Kim del dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali di KASIT ha sviluppato una tecnica, che consente la decompressione del piano di grafene senza danni incontrollabili. I risultati della ricerca sono stati pubblicati online sul numero del 22 gennaio di Comunicazioni sulla natura .

Il grafene è una forma di carbonio in cui i suoi atomi formano una struttura a nido d'ape attraverso il legame chimico. Se questa struttura può essere tagliata nella forma desiderata, possono essere creati altri materiali di carbonio con nanostruttura. Molti ricercatori hanno cercato di ottenere l'accurata decompressione delle strutture di grafene, ma ha affrontato delle difficoltà nel farlo.

Per rompere un legame molto forte tra gli atomi di carbonio, deve essere indotta una reazione chimica equivalentemente forte. Ma la reazione chimica non solo taglia i confini desiderabili, ma danneggia anche quelli circostanti. Tecniche convenzionali, che tagliano subito il grafene, danneggiato le proprietà chimiche della struttura del grafene dopo la decompressione. Questo è simile a consumare la carta mentre la si manipola.

Risolvere questo problema, il team di ricerca ha adottato il "doping dell'eteroatomo". L'idea è simile a un foglio di carta che viene diviso seguendo una scanalatura tracciata sul foglio. Dopo aver reso instabili alcune regioni della struttura drogando altri atomi come l'azoto su un piano di carbonio, le regioni sono stimolate elettrochimicamente per dividere le parti. L'azoto o altri atomi fungono da solco sul piano del grafema.

I ricercatori hanno controllato finemente la quantità di grafene decompresso regolando la quantità di droganti eteroatomi, da cui sono stati in grado di creare un nano grafene di qualità senza alcun danno nella sua struttura cristallina bidimensionale. Utilizzando questa tecnica, i ricercatori sono stati in grado di ottenere un condensatore con una velocità di trasferimento dell'energia all'avanguardia. Il nano grafene può essere combinato con polimeri, metallo, e nanomolecole di semiconduttori per formare compositi di carbonio.

Il professor Kim ha detto, "Per commercializzare questa tecnica, il doping degli eteroatomi dovrebbe essere ulteriormente studiato. Abbiamo in programma di sviluppare materiali in carbonio simili al tessuto con eccellenti proprietà meccaniche ed elettriche utilizzando questa tecnica".