El grafeno exhibe propiedades muy diferentes en condiciones húmedas, según investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres.

El grafeno, que está hecho de carbono y se descubrió en 2004, es aclamado por muchas de sus características extraordinarias, incluido ser más fuerte que el acero, más conductor que el cobre, ligero, flexible y transparente.

Este estudio, publicado en la revista Physical Review B , muestra que en bi- capa de grafeno , que es dos hojas de carbono de espesor un átomo apilados juntos, el agua se filtra entre las capas en un ambiente húmedo.

Las propiedades del grafeno dependen significativamente de cómo estas capas de carbono interactúan entre sí y cuando el agua ingresa entre ellas puede modificar la interacción.

Los investigadores descubrieron que el agua forma una capa atómicamente delgada con una humedad relativa del 22 por ciento y separa las capas de grafeno con una humedad relativa de más del 50 por ciento .

Esto sugiere que el grafeno en capas podría exhibir propiedades muy diferentes en un lugar húmedo como Manchester, Reino Unido, donde la humedad relativa promedio es de más del 80 por ciento cada mes del año, en comparación con un lugar seco como Tucson, Arizona, donde la humedad relativa es El 13 por ciento en las tardes en mayo, pero se eleva al 65 por ciento en las mañanas de enero. Así, en Tucson las propiedades variarán según la época del año.

El grafeno, tanto en capas como en una sola capa, tiene potencialmente un gran número de usos, pero los resultados de este estudio podrían afectar la forma en que el material puede usarse en aplicaciones de la vida real.

El autor principal, el Dr. Yiwei Sun, de la Universidad Queen Mary de Londres, dijo: “Los puntos críticos, 22% y 50% de humedad relativa, son condiciones muy comunes en la vida diaria y estos puntos se pueden cruzar fácilmente. Por lo tanto, muchos de las extraordinarias propiedades del grafeno podrían ser modificadas por el agua entre las capas de grafeno “.

Añadió: “Algunos dispositivos basados ​​en grafeno pueden funcionar a su máxima capacidad en lugares secos, mientras que otros pueden hacerlo en lugares húmedos. Sugerimos que todos los experimentos en materiales 2D deben registrar en el futuro la humedad relativa”.

Los investigadores sugieren que la humedad también puede tener un impacto en otros materiales en capas como el nitruro de boro (láminas hechas de boro y nitrógeno) y el disulfuro de molibdeno (láminas hechas de molibdeno y azufre).

El estudio se llevó a cabo porque se sabía que el grafito, un material también hecho de carbono, pierde su excelente capacidad de lubricación en condiciones de baja humedad, como a bordo de aviones a gran altitud, que se informó durante la Segunda Guerra Mundial o en el espacio exterior. , según lo informado por la NASA en la década de 1970.

Se creía que el agua entre las capas de grafito es crucial para su comportamiento y ahora se ha demostrado que el mismo efecto afecta al grafeno en capas.

Más información: A. Qadir et al. Efecto de la humedad en la interacción entre capas del grafeno bicapa, Physical Review B (2019). DOI: 10.1103 / PhysRevB.99.045402
Referencia del diario: Physical Review B

Proporcionado por: Queen Mary, Universidad de Londres

Via: https://phys.org/news/2019-01-properties-graphene-humid-conditions.html#jCp