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Tecnología de materiales

Virutas de grafeno nacidas con el calor

Las láminas de grafeno se pueden pelar, plegar y rasgar en tiras de forma espontánea cuando se les aplica calor, según han demostrado dos científicos irlandeses. El avance podría conducir a nuevas tecnologías de autoensamblaje para transformar materiales bidimensionales en complejas estructuras en 3D.

Ilustración del plagamiento espontáneo de cintas de grafeno cuando se aplica calor. / Domhnall Malone

La activación térmica puede inducir que una o varias capas de grafeno se doblen y deslicen de forma espontánea a partir de una muesca en este famoso material, conocido por sus propiedades excepcionales. Así lo han demostrado los investigadores James Annett y Graham Cross del Trinity College en Dublin (Irlanda). Sus resultados los publican esta semana en la revista Nature.

El nuevo mecanismo de autoensamblaje podría aplicarse para transformar materiales 2D en otros 3D

Los autores produjeron cintas de grafeno bidimensional de 300 a 2.000 nanómetros de ancho y hasta 5 micrómetros de longitud a partir de láminas de grafeno más grandes. Después analizaron su comportamiento cuando se calentaban en una placa caliente o utilizando un punto láser enfocado a la muestra.

Observaron que el calor provocaba un crecimiento acelerado del material, y que las cintas iban creciendo espontáneamente siguiendo la nucleación iniciada en las muescas hechas en las hojas de grafeno.

Mediante un modelo de mecánica y fracturas, los investigadores interpretan sus observaciones como el resultado de un mecanismo termodinámico que hace evolucionar un material en dos dimensiones a otro tridimensional de menor energía.

Según los autores, estos resultados pueden abrir nuevos usos potenciales para materiales bidimensionales como el grafeno. En particular, el nuevo mecanismo de autoensamblaje analizado podría ser útil para transformar materiales 2D en otros 3D más complejos.

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Referencia bibliográfica:

James Annett y Graham L. W. Cross. “Self-assembly of graphene ribbons by spontaneous self-tearing and peeling from a substrate”. Nature, 13 de julio de 2016. Doi: 10.1038/nature18304

Fuente: Nature
Derechos: Creative Commons
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