Un tipo di difetto comune nel grafene è il difetto di Stone-Wales. Questo difetto si verifica quando due atomi di carbonio in un foglio di grafene vengono ruotati di 90 gradi l'uno rispetto all'altro. I difetti Stone-Wales possono essere creati con una varietà di mezzi, tra cui stress meccanico, ricottura termica e attacco chimico.
In un nuovo studio, i ricercatori dell’Università della California, Berkeley, hanno dimostrato che in alcuni casi i difetti Stone-Wales possono effettivamente essere utili. Controllando attentamente il tipo e la densità dei difetti Stone-Wales, i ricercatori sono stati in grado di progettare fogli di grafene con una migliore conduttività elettrica e termica.
I ricercatori hanno utilizzato simulazioni al computer per studiare gli effetti dei difetti di Stone-Wales sul grafene. Hanno scoperto che i difetti possono creare nuovi stati elettronici nel foglio di grafene, che possono migliorarne la conduttività. Inoltre, i difetti possono anche fungere da centri di diffusione per i fononi, che sono vibrazioni che trasportano calore. Ciò può portare a una migliore conduttività termica.
I ricercatori ritengono che le loro scoperte potrebbero essere utilizzate per progettare materiali a base di grafene con proprietà migliorate per una varietà di applicazioni, come dispositivi elettronici e sistemi di gestione termica.
"Abbiamo dimostrato che i difetti di Stone-Wales possono effettivamente essere utili per il grafene", ha affermato l'autore principale dello studio, il dottor Ruoxue Yan. "Controllando attentamente il tipo e la densità di questi difetti, possiamo progettare fogli di grafene con una migliore conduttività elettrica e termica."
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
