Físicos no Universidade de Vienasob a direção de Jani Kotakoski, empregaram uma técnica globalmente única para melhorar significativamente a extensão do grafeno pela primeira vez, criando um efeito de ondulação semelhante ao acordeão. Esse avanço abre novas possibilidades para aplicações que requerem níveis específicos de elástico, como eletrônicos vestíveis. O estudo foi publicado na revista Cartas de revisão física.
Quando o grafeno foi demonstrado pela primeira vez experimentalmente em 2004, criou uma classe totalmente nova de materiais conhecidos como sólidos bidimensionais (2D), porque são apenas uma camada de átomos de espessura, eles têm propriedades materiais únicas que podem ser úteis em várias áreas de aplicação, daí seu nome.
Por exemplo, o grafeno é notável por sua alta condutividade elétrica, mas também extremamente rígida. Os átomos do materials são dispostos em um padrão de favo de mel, dando -lhe rigidez extrema.
Faz sentido que a remoção de alguns átomos do materials junto com suas ligações resultaria em menos rigidez. A pesquisa científica, no entanto, documentou um declínio modesto e um aumento notável.
Os cientistas agora resolveram essas contradições com novas medidas. Os dispositivos modernos foram usados nos experimentos e alojados no mesmo ambiente ultra-limpo e sem ar. Como resultado, as amostras podem ser movidas entre os vários dispositivos sem entrar em contato com o ar externo.
““Este sistema único que desenvolvemos na Universidade de Viena nos permite examinar materiais 2D sem interferência”Explicou Jani Kotakoski.
Pela primeira vez, esse tipo de experimento foi realizado com o grafeno totalmente isolado do ar ambiente e as partículas estrangeiras que ele contém. Sem essa separação, essas partículas se acalmariam rapidamente na superfície, afetando o procedimento e medidas do experimento.
Wael Joudi, Primeiro Autor da Universidade de Viena
O efeito de acordeão, que afeta a rigidez do grafeno, foi descoberto devido à ênfase na limpeza meticulosa da superfície: remover dois átomos próximos faz com que o materials inicialmente plano seja incorreto visivelmente. Quando várias protuberâncias são combinadas, o materials fica ondulado.
Você pode imaginar isso como um acordeão. Quando separado, o materials acenado agora fica achatado, o que requer muito menos força do que esticar o materials plano e, portanto, ele se torna mais elástico.
Wael Joudi, Primeiro Autor da Universidade de Viena
A formação de ondas e a extensibilidade resultante são confirmadas por simulações conduzidas pelos físicos teóricos da Universidade de Viena Rika Saskia Windisch e Florian Libisch.
Os experimentos também demonstraram que as partículas estranhas na superfície do materials causam o efeito oposto, além de suprimi -lo. Em specific, sua influência dá a impressão de que o materials é mais rígido, o que também explica contradições históricas.
Isso mostra a importância do ambiente de medição ao lidar com materiais 2D. Os resultados abrem uma maneira de common a rigidez do grafeno e, assim, pavimentar o caminho para possíveis aplicações.
Wael Joudi, Primeiro Autor da Universidade de Viena
O Fundo de Ciência Austríaco (FWF) forneceu financiamento completo ou parcial para o estudo.
Referência do diário:
Joudi, W., et al. (2025) amolecimento mecânico dominado por ondulamento do grafeno de gravação de defeito. Cartas de revisão física. doi.org/10.1103/physRevlett.134.166102.