Grafeno caseiro: três métodos diferentes para você experimentar
O grafeno é uma forma especial de carbono que tem apenas um único átomo de espessura. Um dos únicos objetos bidimensionais do mundo, ele deu aos seus criadores o Prêmio Nobel. E o que é mais incrível: você pode fazer a sua própria folha de grafeno com alguns objetos do cotidiano.
Mas não se anime muito: o grafeno que você será capaz de fazer terá apenas alguns nanômetros de comprimento. A maior parte do grafeno que você pode fazer por si só tem 0.25mm² de tamanho, o que não é muito maior do que a área do ponto em um ponto de exclamação.
Em usos industriais, os cientistas fazem transistores com comprimento de porta menores do que 25 nanômetros (um nanômetro corresponde a um milionésimo de milímetro). O seu pedaço de grafeno, embora pareça insignificante para você, poderia ser usado para fazer centenas de transistores. A seguir, confira três métodos para fazer o seu próprio grafeno.
Método 1: Fita adesiva
Este método consiste, basicamente, na utilização de um lápis de grafite comum para depositar uma camada de grafite em um papel. Em seguida, use fita adesiva comum para descolar a camada de grafite do papel. Use outro pedaço de fita adesiva para remover uma camada de grafite a partir da primeira fita adesiva. Em seguida, use um terceiro pedaço de fita adesiva utilizada para remover uma camada do segundo pedaço de fita adesiva, e assim por diante. Eventualmente, as camadas de grafite serão mais finas e mais finas, e você vai obter grafeno, que é uma camada única ou poucas camadas de grafite.
Mesmo que seja mais uma prova de conceito do que qualquer outra coisa, o método de fita adesiva funciona. É preciso paciência e tempo, mas é o método que o grupo de Manchester usou em 2004 para ganhar o Nobel, então isso não é só uma brincadeira com fita adesiva!
Método 2: O liquidificador de cozinha
Um grupo de cientistas publicou um artigo em 20 de abril deste ano no qual descrevem como fazer grafeno usando uma abordagem chamada esfoliação de corte líquido.
Este método é iniciado vertendo-se cristal em pó num líquido e, em seguida, utilizando um misturador de corte para separar (esfoliar) camadas de material a partir do cristal. O líquido que é utilizado nestes processos é escolhido de modo que as pequenas partículas de grafeno não se aglutinem, e o resultado é uma suspensão líquida de grafeno. A suspensão pode então ser seca para se obter nanoflocos de grafeno, ou pode ser utilizada diretamente em processos tecnológicos mais recentes, tais como a fabricação de revestimentos de grafeno, entre outros.
Mas como é que você faz grafeno em casa usando este método? Bem, você pode substituir o misturador de corte por um liquidificador de cozinha. E, em vez de líquidos especiais, você pode usar água e detergente. O detergente é adicionado para que as partículas não se acumulem, e funciona como um surfactante (elementos que alteram as superfícies dos líquidos).
Uma grande fonte de grafite em pó são os lápis. Simplesmente coloque o pó de um lápis na solução de detergente e em seguida bata por um tempo. A menos que você tenha acesso a microscópios especiais e outros equipamentos, você provavelmente não será capaz de confirmar a existência de grafeno em sua solução de detergente, mas há uma regra rápida que você pode usar para estimar o tamanho da partícula. De um modo geral, se as partículas são grandes demais, elas irão afundar para o fundo do recipiente, enquanto que, se elas são menores, elas flutuam para o topo. As nanopartículas são tão pequenas que ficarão suspensas no meio da água, e é nisso que você deve prestar atenção se você está fazendo grafeno. Depois de fazer partículas de grafeno suficientes, filtre a suspensão e deixe-a secar.
Dito isto, embora este método tenha funcionado para os pesquisadores, não fique muito animado sobre fazer o grafeno em casa desta maneira. É confuso e cria muito pequenos flocos de grafeno, e não algo para se gabar para seus amigos, a menos que você tenha um laboratório de alta tecnologia em seu porão e pretenda usá-lo para fazer transistores de grafeno. Por outro lado, esta tecnologia, juntamente com alguns outros métodos científicos, pode definir como o grafeno será feito em futuras instalações industriais.
Método 3: gravador de DVD – abordagem da tecnologia LightScribe
Para usar esse método, você precisa de um computador com uma unidade de DVD que possua a tecnologia LightScribe (aquela que permite a gravação de textos ou imagens na parte não gravável do disco), bem como óxido de grafite. Você pode obter o óxido de grafite através de várias fontes, inclusive na internet.
Óxido de grafite é solúvel em água, então depois de misturá-lo com água, coloque-o com cuidado em um disco de DVD. Certifique-se que a solução de óxido de grafite seja distribuída uniformemente sobre a superfície de plástico do disco. Após a solução secar e criar um filme de óxido de grafite sobre o disco, coloque o disco na unidade de DVD, com o lado do filme para baixo. Use o software LightScribe para fazer a gravação na camada de óxido. As áreas do filme que entram em contato com o feixe de laser serão transformadas em grafeno. O que realmente acontece é uma reação que reduz óxido de grafite de volta para grafeno. A camada de grafeno resultante deve ser cuidadosamente removida do disco e cortada em pedaços de tamanho apropriado. Estas peças podem ser usadas diretamente para criar um supercapacitor de grafeno. [Graphene-batery, Io9, iflscience]
