Grafeno

O grafeno é um material bidimensional com um átomo de espessura que consiste em átomos de carbono dispostos em uma estrutura semelhante a um favo de mel. Isso é conhecido como grafeno de camada única. Grafenos bicamadas e multicamadas também foram sintetizados em laboratório. Se você empilhar camadas suficientes de grafeno, você formará um cristal de grafite.

O grafeno exibe propriedades elétricas, ópticas, mecânicas e térmicas muito interessantes. Eletricamente, é um semimetal ou semicondutor com bandgap zero. O grafeno apresenta uma resistividade muito baixa, por exemplo, apenas 10^-6 Wcm à temperatura ambiente. Um filme de grafeno de camada única é bastante transparente e absorve apenas 2% da luz incidente sobre ele. As propriedades mecânicas são excepcionais; por exemplo, seu módulo de Young é de cerca de 2 TPa (TPa = um trilhão ou 10¹² Pascal). Para efeito de comparação, o aço tem um módulo de Young de cerca de 0,2 TPa

As propriedades interessantes do grafeno levaram a uma explosão de pesquisas recentemente focadas em sua síntese, caracterização e desenvolvimento para diversas aplicações. Aplicações promissoras incluem dispositivos eletrônicos, eletrodos condutores transparentes para células solares e monitores de plasma, materiais compósitos, dispositivos de armazenamento de energia e sensores químicos e biológicos. 

Atualmente os pesquisadores conseguem produzir grafeno reduzindo o óxido de grafeno. Esta abordagem de síntese química agora pode produzir quantidades em gramas do material. Também é possível depositar uma única camada de grafeno em uma pastilha de silício. Uma técnica chamada deposição química de vapor permite o crescimento de grafeno simples ou multicamadas a 900-1000 ºC.