Pesquisadores em King’s School London revelaram uma maneira mais rápida e barata de avaliar a qualidade do óxido de grafeno.
Crédito da imagem: rhjphtotos/shutterstock.com
Publicado no Jornal da American Chemical Society, Os pesquisadores criaram uma nova maneira de caracterizar o óxido de grafeno (GO) que é mais rápido e muito mais acessível que as técnicas atuais. Seu método, uma técnica de “impressão digital interacional”, poderia acelerar o materials do laboratório para as aplicações da vida actual.
Em vez de confiar em equipamentos raros e caros operados por equipes especializadas, o método imita os sentidos humanos do paladar e do cheiro para construir um “perfil” qualitativo para cada amostra. Ao fazer isso, a identidade única de um materials pode ser caracterizada a um custo muito menor.
A equipe acredita que esse avanço pode levar a avanços em eletrônicos sustentáveis, tecnologia de bateria mais limpa e outras aplicações emergentes, onde Go desempenha um papel.
Até agora, o progresso na implementação da tecnologia GO e do grafeno em aplicativos comerciais tem sido lenta. Um relatório de 2018 alertou que muitos os chamados produtos de grafeno no mercado eram mal caracterizados, alguns até rotulados incorretamente, levando a um desempenho imprevisível. Para GO, em explicit, as variações no teor de oxigênio nos lotes dificultaram a garantia de qualidade consistente.
Existem técnicas estabelecidas para caracterizar esses materiais, mas a análise de cada amostra pode custar até 5000 libras e exigir equipes de especialistas por até um mês. Como muitos dos dispositivos necessários para executar essas medidas padrão de ouro são caras e geralmente não disponíveis, muitas pessoas em pesquisa e indústria também são incapazes de acessá-las.
A nova abordagem da equipe do King’s School London evita esses obstáculos. Utilizando uma ferramenta de sondagem molecular de primeira linha, os cientistas misturam pequenas amostras de Go com sondas moleculares que fluorescem até se ligam à superfície do materials.
Essas sondas são ajustadas para responder às principais propriedades, como teor de oxigênio e tamanho de flocos. Os padrões de fluorescência resultantes são então analisados matematicamente para produzir uma “impressão digital interacional”, que pode revelar rapidamente diferenças entre as amostras.
O óxido de grafeno é realmente promissor. Mas se quisermos fazer um bom progresso, precisamos confirmar que um novo lote é como o último. Se o seu suprimento não é confiável e se comporta de maneira diferente toda vez, como você projeta melhores produtos? Os serviços comerciais para testar um novo lote são caros e podem levar semanas. Isso raramente é viável.
Dr. Andrew Surman, autor principal do estudo e professor sênior de química, King’s School London
Sua imagem característica pode então ser usada para discriminar entre diferentes tipos de GO, como aqueles com baixa concentração de oxigênio.
Nossa abordagem deve permitir que pesquisadores e produtores de materiais realizem um teste em algumas horas, usando ferramentas baratas às quais provavelmente já têm acesso, para controlar rapidamente suas amostras onde trabalham. Ao ajudar as equipes a solucionar a variação de seu suprimento, ajuda a garantir que o que está trabalhando está pronto, liberando-os para o importante negócio de inovação em tecnologia de próxima geração.
Dr. Andrew Surman, autor principal do estudo e professor sênior de química, King’s School London
Como o dispositivo é agnóstico materials, os cientistas prevêem que sua tecnologia de sondagem possa ser estendida a outros materiais avançados, como o borofeno, facilitando a mudança do laboratório para o mercado.
Referência do diário:
Vergara-Arenas, BI, et al. (2025). As impressões digitais interacionais oferecem caracterização acessível, rápida e qualitativa do óxido de grafeno. Jornal da American Chemical Society. doi.org/10.1021/jacs.5c05355