Uma nova forma de carbono com potencial para eletrônicos

O Graphyne é uma forma cristalina de carbono que é distinta de diamante e grafite. Ao contrário do diamante, onde cada átomo possui quatro vizinhos imediatos, ou grafite, onde cada átomo tem três, a estrutura do Graphyne combina carbonos de duas coordenadas e três coordenadas.

Modelos computacionais sugerem que o Graphyne possui altamente atraente eletrônico, mecânico e propriedades ópticas. Prevê-se que seja um semicondutor com uma lacuna de banda apropriada para dispositivos eletrônicos, a mobilidade de portador de carga ultra-alta superando em muito a do silício e a força closing comparável à do grafeno.

Aplicações do Graphyne em carbono Eletrônicos, colheita de energia e armazenamento, separações de gás e catálise foram propostos. Enquanto Graphyne foi o primeiro teoricamente previsto há mais de três décadas, seu síntese permaneceu ilusório.

O grupo Rodionov da CWRU desenvolveu a primeira síntese prática do Graphyne em 2022 e seu trabalho foi publicado no Jornal da American Chemical Society.

Agora, em um Novo papel publicado no Anais da Academia Nacional de Ciênciaso grupo Rodionov e uma equipe internacional de colaboradores da Universidade do Texas em Dallas, Instituto de Tecnologia da Geórgia, Universidade Deakin (Austrália) e Universidade de Campinas (Brasil) descrevem uma transformação de graphyne em uma forma totalmente diferente de carbono.

Essa transformação elimina completamente todos os carbonos acetilênicos de duas coordenados da Graphyne, mas preserva a estrutura em camadas. A transformação também modifica a lacuna da banda do materials. Essa descoberta pode permitir técnicas futuras para fabricar chips eletrônicos em todos os carbonos com desempenho inatingível pela tecnologia atual de silício.