Novo método converte carbono em grafeno (ou diamante) “num piscar de olhos”

Uma equipa de investigadores da Rice University desenvolveu uma forma de transformar o carbono em grafeno, ou diamante, de forma super rápida. A técnica usa um “flash” de eletricidade para aquecer o carbono, convertendo-o numa forma final que é determinada pelo comprimento do flash.

A técnica é conhecida como “aquecimento joule flash” (FJH) e a equipa descreveu-a pela primeira vez em janeiro de 2020.

O método faz com que uma corrente elétrica seja passada através de materiais que contêm carbono, aquecendo-os a cerca de 2.727°, fazendo com que este seja convertido em flocos de grafeno turboestráticos imaculados.

Agora, os investigadores refinaram o processo para criar outros materiais. Os flashes originais duravam 10 milésimos de segundo, mas a equipa descobriu que, ao alterar a duração entre 10 e 500 milésimos de segundo, também poderiam orientar o carbono para se converter noutras formas.

Isso inclui nano-diamante e “carbono concêntrico”, onde os átomos de carbono formam uma casca em torno de um núcleo de nano diamante.

Para ajudar no processo, compostos orgânicos de flúor e precursores são agora adicionados à mistura inicial, escreve o New Atlas.

Outros estudos anteriores mostraram que o flúor ajuda os átomos de carbono a unirem-se com mais força, permitindo que os nano-diamantes sejam desenvolvidos em condições mais suaves.

A equipa refere que o novo processo FJH pode ajudar a produzir esses novos formulários em massa, o que é tradicionalmente difícil de fazer.

Os especialistas frisam que os próximos passos são experimentar o uso de outros aditivos como boro, fósforo e nitrogénio.

O estudo foi publicado na revista ACS Nano a 17 de junho de 2021.