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Menos de 1 nm, mais forte e versátil que o aço: conheça o borofano

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Uma parceria entre cientistas do Argonne National Laboratory, um dos maiores e mais antigos laboratórios do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE), e pesquisadores da Universidade Northwestern e da Universidade da Flórida trouxe à luz um material de duas dimensões chamado borofano, nanofolha estável contendo átomos de boro e hidrogênio com aplicações potenciais em áreas tecnológicas que parecem coisa do futuro.

Resumidamente, nas últimas décadas, o mundo testemunhou o surgimento do grafeno, uma combinação de átomos de carbono 200 vezes mais forte que o aço, dispostos em uma placa da espessura que apresentam isoladamente.

Então, em 2015, especialistas do Center for Nanoscale Materials, também patrocinado pelo DOE, revelaram a sintetização de um outro composto de características semelhantes, o borofeno, formado por átomos de boro. Entretanto, lidar com a novidade é uma tarefa complicada.

Isso porque ela possui rápida reação quando em contato com o ar e muda de forma de maneira ágil, o que dificulta sua presença funcional em quaisquer dispositivos, por exemplo.

Além disso, ao contrário do que ocorre com o grafeno, cuja construção demanda apenas a separação de uma única camada das tantas presentes no grafite comum, a ausência de uma estrutura parental equivalente para o borofeno torna sua produção um desafio e tanto.

Sendo assim, era preciso aprimorar técnicas e encontrar uma solução que contornasse tais obstáculos – e ela poderia residir na mistura de elementos. Essa foi aposta dos criadores do borofano – que, de acordo com artigo publicado na última segunda-feira (5), deu bons resultados.

Argonne National Laboratory, nos Estados Unidos.Argonne National Laboratory, nos Estados Unidos.Fonte:  Reprodução 

Complexidade e potencial

Mark Hersam, professor de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Northwestern, um dos autores do método, explica que, sozinho, o borofeno carrega todos os problemas possíveis. De todo modo, complementa, quando misturado ao hidrogênio, “o produto repentinamente se torna muito mais estável e atraente para uso nos campos florescentes da nanoeletrônica e da tecnologia da informação quântica.”

Para chegar ao borofano, “bastou” o grupo cultivar borofeno em um substrato de prata e, depois, expô-lo ao gás. Sua estrutura complexa, então, foi desvendada a partir do uso de um microscópio de tunelamento com varredura, que possibilita a visualização de imagens de átomos, e de inteligência artificial, por meio de um algoritmo baseado em visão computacional, capaz de comparar simulações teóricas de estruturas com medições experimentais. A complexidade do material demandou tamanho desempenho.

Mesmo tendo apenas dois átomos de espessura, existem diversos arranjos possíveis, o que exigia todo esse poder de processamento. Felizmente, com o sucesso da empreitada, a técnica analítica automatizada da qual se valeu a equipe auxiliará na identificação de outras nanoestruturas que, porventura, sejam testadas.

Mark Hersam, professor de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Northwestern.Mark Hersam, professor de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Northwestern.Fonte:  Reprodução 

Quanto à estabilidade da invenção, Pierre Darancet, nanocientista do Argonne National Laboratory, que também participou do projeto, comemora: “É possível que o borofano seja facilmente integrado com outros materiais na construção de novos dispositivos para optoeletrônica, que combinam luz com eletrônica.” Ainda segundo Darancet, aparelhos de telecomunicações, equipamentos médicos e outros podem se beneficiar da conquista.

“Essas descobertas são um passo importante na compreensão do incrível potencial do borofano como um material bidimensional para a nanoeletrônica”, finaliza Maria Chan, nanocientista do Center for Nanoscale Materials.

Fonte: Tecmundo.

Assessoria de comunicação

O Autor Assessoria de comunicação

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