Origami de Grafeno

William Hiroyuki Endo

 

   Por séculos, praticantes do origami, a arte de dobradura japonesa, transformaram pedaços de papel em belas e complexas estruturas tridimensionais. Aproveitando-se desta técnica, cientistas e engenheiros vêm tentando adaptá-la em materiais bidimensionais para transformá-los em estruturas “3D”, sejam elas em macro ou micro escala.

   Pensando nisto, pesquisadores da Universidade de Cornell (EUA) realizaram pesquisas com o grafeno, um alótropo bidimensional do carbono de espessura monoatômica e perceberam que ele é muito semelhante a uma folha de papel, podendo ser dobrado e amassado como ela. Explorando esta natureza, a equipe utilizou os princípios de kirigami, uma variante do origami que inclui o corte, para criar dobradiças e molas de grafeno.

   “Foi realmente apenas curiosidade e diversão”, disse Paul McEuen, que liderou a equipe de pesquisadores. “Nós estávamos falando sobre o que fazer com um pedaço de papel atomicamente fino e a óbvia ideia de fazer esses tipos de artes de papel veio à tona.” Os pesquisadores primeiro modelaram o grafeno e, em seguida, removeram as peças não desejadas usando um plasma de oxigênio.

Grafeno pode ser usado para criar molas que mantêm a sua condutividade quando esticado. (Barra de escala de 10 microns) © McEuen Group, da Universidade de Cornell

 

   Eles descobriram que as suas criações de kirigami mantinham a sua forma. Apesar da dobradiça ter apenas um átomo de espessura ela ainda estava intacta depois de ser aberta e fechada 10.000 vezes. Do mesmo modo, a extensão da mola de grafeno não afetava as suas capacidades condutoras. As aplicações destes resultados são potencialmente vastos, a equipe afirma que a técnica pode ser utilizada, por exemplo, na produção de dispositivos eletrônicos e sensores flexíveis.

   Este é um trabalho notável que abre novos caminhos para sistemas nano-eletromecânicos e também contribui para a nossa compreensão das membranas de grafeno”, diz Jannik Meyer, da Universidade de Viena, na Áustria, que não esteve envolvido no estudo. No entanto, ele salienta a necessidade de mais pesquisa: ‘Estou ansioso para ver se esses dispositivos também podem operar fora da solução líquida, que é um próximo passo importante para a realização de seu potencial.

 

 

Referências

http://www.nature.com/articles/nature14588.epdf
http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/07/kirigami-graphene-makes-microscale-devices-springs-hinges
http://www.compoundchem.com/2015/08/02/twic02082015/