Uma visão geral das propriedades do grafeno

O grafeno é uma fina camada bidimensional de átomos de carbono dispostos em uma rede hexagonal. É o bloco de construção básico do grafite (que é usado, entre outras coisas, em pontas de lápis). O grafeno é uma substância notável com uma quantidade enorme de propriedades surpreendentes que lhe valem o título de “material maravilhoso”.

Entre as notáveis ​​propriedades do grafeno estão comportamentos mecânicos, térmicos, elétricos e ópticos únicos. Observe que a maioria desses recursos está relacionada a folhas de grafeno perfeitas e imaculadas. Defeitos no grafeno (alguns dos quais decorrem dos processos de produção ou de pontos de conexão de vários flocos menores de grafeno “costurados”, por exemplo) podem tornar o grafeno mais fraco e com propriedades bastante diferentes. Defeitos, no entanto, podem realmente trazer propriedades novas e diferentes que tornam o grafeno mais adequado para determinadas aplicações!

Super Células de Grafeno

Propriedades físicas/mecânicas

O grafeno é um dos materiais mais finos do mundo – tem apenas um átomo de carbono de espessura (cerca de 0,34 nm). Também é reconhecido como o material 2D mais resistente - muito mais duro que o aço ou o diamante das mesmas dimensões. O grafeno tem uma resistência à tração (a tensão máxima que um material pode suportar enquanto é esticado ou puxado antes de falhar ou quebrar) de mais de 1 Tpa. Existe apenas um material que pode ser mais forte que o grafeno – o carbyne, que é uma cadeia de átomos de carbono, basicamente uma fita de grafeno com um átomo de largura. Carbyne é muito difícil de sintetizar, no entanto.

Bateria supercapacitor de grafeno

O grafeno é leve – pesa apenas 0,77 miligramas por metro quadrado. Como é uma única folha 2D, tem a maior área de superfície de todos os materiais. Quando deixadas sozinhas, as folhas de grafeno se empilham e formam grafite, que é a forma 3D mais estável de carbono em condições normais.

As folhas de grafeno são flexíveis e, de fato, o grafeno é o cristal mais elástico - você pode esticá-lo em até 20% de seu tamanho inicial sem quebrá-lo. Finalmente, o grafeno perfeito também é altamente impermeável e nem mesmo os átomos de hélio podem atravessá-lo.