Grafeno o material do futuro
que é mais leve que uma pena e 200 vezes mais forte que o aço.![Como fazer grafeno em casa](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9e/Graphen.jpg/800px-Graphen.jpg)
que é mais leve que uma pena e 200 vezes mais forte que o aço.
![Como fazer grafeno em casa](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9e/Graphen.jpg/800px-Graphen.jpg)
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. (!)
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.
Estes 4 métodos de produção são extremamente eficientes e baratos.
Apenas para o 4º método é preciso cautela.
1: Fita adesiva
1: Fita adesiva
![Como fazer grafeno em casa](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg-DQD2bWupLAay855Jf56DBJgRiczm_Jnp0XSP7jwI73TLvBkaLEel3hizhDRBt6Gs62I7IHtNkw421zMdCQ8YNJ3X4elQeeiXLlCecKUm3whHS7FyzlWz3VEqMudFxuaqWpocPNXRica1/s200/lapis+graduado+s2.jpg)
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.
![Como fazer grafeno em casa](https://lh3.googleusercontent.com/blogger_img_proxy/AEn0k_sQm64aIoB0wi8SqbzJB6Yhs6aArbyjedzZY1loM2BeqVud7ih5Nd5R_cZsHRgBik78hk5Ve-40-qwmX8qXLWh2obNQ97sYz-2O1AsBzMFZJilmXgqP2eLfh7-JIX7v9NuIOk_BeyfnwcOxp6zORHcWqst2VodbmcMraE_zse4=s0-d)
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 um grupo de Manchester usou em 2004 para ganhar o Nobel, então isso não é só uma brincadeira com fita adesiva.
2: Liquidificador de cozinha
2: Liquidificador de cozinha
Um grupo de cientistas publicou um artigo 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.
3: gravador de DVD – abordagem da tecnologia LightScribe
![Como fazer grafeno em casa](https://lh3.googleusercontent.com/blogger_img_proxy/AEn0k_tQdZ0CdeiRB04CZVECji_ef87LhKoCdjXFc4PATSH6d3ViidjFFBj7pavfGwx5-VL5JZo6Gvuj_siQjiyYNQ42EIsugxfFbRg7wdVedH5C5kSkUDh_R_9Y0MEOD6KiC1KNw6UNf_5P2wdITmV5F76oOpfevAUB=s0-d)
Aplicando a radiação laser de um gravador de DVD Lightscribe sob um filme de óxido de grafite produz-se uma camada finíssima de grafeno, de alta qualidade e muito resistente, excelente para funcionar como capacitor ou semicondutor.
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.
Os métodos ANTERIORES criam apenas flocos de grafeno.
ATENÇÃO:
Este pode ser um método caseiro, porém só poderá ser feito por quem tem experiência técnica especializada uma vez que os materiais usados podem por em risco a sua saúde a de animais e a do meio ambiente.
4: a formação do filme de grafeno em Heptano
Imagem de uma espessa camada de óleo flutuando na água em um vidro comum
Esta é a mais nova receita grafeno DIY que ouvimos até agora. Trata-se de um pouco de física de fluidos para explicar o que está acontecendo em primeiro lugar. Se verter um líquido não-solúvel em água ele vai flutuar na superfície da água, ou a água irá flutuar no topo da mesma, dependendo se o líquido adicionado é mais pesado (mais denso) ou mais leve (menos densa) que a água. Um exemplo comum é o óleo que flutua sobre a água (ver imagem).
Um grupo de cientistas descobriu que você pode fazer grafeno vertendo dois solventes que não se misturam, como heptano e água, em um vidro e adicionando pó de grafite finamente moído e colocando em um banho de sonicação. Você pode comprar heptano na maioria das lojas de produtos químicos, a água é prontamente disponível (é uma boa ideia usar água destilada), e você pode facilmente obter varas de grafite em lojas de arte. Um banho de ultra-som é necessário, mas estes não são incomuns em sites de venda on-line como o ebay. O grafeno resultante é de um a quatro camadas de espessura, e é quimicamente estável. Ele pode ser extraído e depositado sobre uma placa de vidro limpo, ou qualquer outro substrato.
Imagem que mostra o grafeno flutuante na interface entre a água e heptano
A ideia é a de misturar o grafite finamente moído com água e heptano (1x1 medidas de água e heptano) e sonicar durante algum tempo. O que acontece depois é que flocos de grafite esfoliaM na interface entre água e heptano e grafeno realmente começa "escalada" para cima das paredes de vidro do frasco. Se um substrato hidrófilo, tal como uma lâmina de vidro, é introduzido através da interface, uma fina película de grafeno escalarão as paredes. A lâmina de vidro pode então ser extraída e após a secagem, você vai ficar com vidro revestidas de grafeno. Se você usar um frasco de polietileno, o grafeno resultante não escala as paredes do frasco, mas você ainda pode extraí-lo com uma lâmina de vidro ou outro material hidrofílico.
Imagem mostra o ambiente através de uma lâmina de vidro com grafeno revestido.
Grafeno é depositado como um filme fino de ambos os lados da placa de vidro, e as suas propriedades de absorção de luz ligeiras pode ser visto olhando através dele (Grafeno absorve cerca de 2,3% da luz visível). A explicação do processo é que a tensão superficial do grafeno (54,8 mN / m) é quase a mesma entre a tensão superficial da água (72,9 mN / m) e heptano (20.1mN / m). A espessura do filme de grafeno é limitado por forças de capilaridade na interface e o excesso de grafeno irá simplesmente cair para o fundo do frasco. A formação de agregados grossos é suprimida pela difusão e a necessidade de energia necessária para formar uma nova camada.
Para mais informações, por favor consulte o documento original:
https://www.researchgate.net/publication/251567939_Conductive_Thin_Films_of_Pristine_Graphene_by_Solvent_Interface_Trapping
Esta é possivelmente a maneira mais fácil de fazer grafeno DIY em casa como uma folha arbitrariamente grande.
Fontes:
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