La humectació i adhesió del grafé

Investigadors de la Universitat d'Illinois, Urbana-Champaign han demostrat un dopatge induït per humectació sintonitzable i adhesió del grafè, revelant noves i úniques oportunitats per a materials de recobriment avançat i transductor (dispositiu o aparell que transforma una magnitud física en una altra magnitud física).
L'estudi suggereix per primera vegada que la modulació induïda pel dopatge de la densitat de portadors de càrrega en el grafè influeix en la seva capacitat d'humectació i adhesió per tant, aquest treball, investiga aquest nou fenomen que és exclusiu del grafè i d'altres materials potencialment 2D, en les investigacions teòriques i experimentals complementaries.
El grafè, és òpticament transparent i posseeix propietats elèctriques i mecàniques superiors, pot revolucionar els camps de recobriments de superfícies i pantalles electrohumectants, segons els investigadors. La humectabilitat d'un material (és a dir, la interacció amb l'aigua) és típicament constant en absència d'influència externa i es classifica com hidrofílic hidròfob.
Depenent de l'aplicació específica, es requereix una elecció entre el material ja sigui hidròfob o hidròfil. Per a les pantalles d'electrohumectació, per exemple, les característiques hidròfiles de material de pantalla s'han millorat amb l'ajuda d'un corrent elèctric extern constant.

"El que fa que el grafè sigui especial, és que a diferència dels materials a granel convencionals, mostra característiques d'humectació superficial sintonitzables a causa d'un canvi en la seva densitat d'electrons, o pel dopatge. Els equips d'investigació, han descobert que mentre que el grafè es comporta típicament com un material hidrofòbic (a causa de la presència de contaminació transmesa per l'aire), la seva hidrofobicitat es pot canviar fàcilment pel canvi de densitat electrònica.

L'estudi demostra per primera vegada que el grafè sintonitzable humectabilitat-commutable te un comportament hidròfob i hidròfil segons la seva densitat d'electrons, que canvia pels polímers i metalls (també conegut com a dopatge) sota de la superfície carregada.

Aquesta troballa aclareix anteriors vincles poc clars entre la transferència de càrrega a nivell quàntic i la humectació de la superfície macroscòpica de grafè. Aquesta troballa obre noves portes sobre les possibilitats per a recobriment de superfícies sintonitzables sense subministrament de corrent elèctric extern continu, el que es traduirà en un estalvi d'energia.

També es van investigant altres propietats, estretament relacionades amb l'adherència de superfícies. S'observen canvis en la densitat d'electrons de grafè, això condueix a un canvi en l'adhesió, el ​​que determina com el grafè pot interactuar amb altres molècules hidròfobes i hidròfiles, que és important per a la indústria química i els biosensors basats en el grafè.


Font: PHYS.org