O grafeno monocamada encontra aplicações prática s em muitos campos, graças a s suas propriedades intra­nsecas desejáveis. No entanto, essas propriedades também podem limitar seus potenciais. A adição de a¡tomos estranhos pode ajudar, mas requer um controle preciso. Agora, pesquisadores da Coranãia do Sul inventaram uma metodologia simples para obter um controle preciso sobre a integração de a¡tomos estranhos com o grafeno, desenvolvendo heteroestruturas compostas a  base de grafeno que podem ser usadas para armazenar energia a baixo custo e fabricar eletra´nicos ultrafinos e vesta­veis.

Poucos materiais roubaram os holofotes como o grafeno. Desde sua descoberta, o grafeno se tornou a referaªncia para quase todas as tecnologias dispona­veis, graças a s suas propriedades excepcionais, como alta área desuperfÍcie , estabilidade química e alta resistência meca¢nica e elasticidade. No entanto, apesar de suas aplicações aparentemente ilimitadas, o potencial do grafeno permanece subutilizado devido a vários fatores, principalmente a espessura de um aºnico a¡tomo, a inanãrcia química e a falta de lacuna de energia.

Uma maneira de superar essas limitações éintegrando o grafeno com outros materiais, como metais, isoladores e semicondutores, para formar estruturas compostas com propriedades desejáveis. Por exemplo, os pesquisadores estãoadicionando a³xidos de metal ao grafeno para criar nanoestruturas de monocamada / a³xido de metal (GML / MONSs) com propriedades físicas e químicas aprimoradas. No entanto, depositar camadas uniformes de a³xidos de metal sobre o grafeno sem perturbar as caracteri­sticas da camada de grafeno éextremamente desafiador.

Em um novo estudo publicado na Nano Energy , uma equipe de cientistas de materiais da Coranãia do Sul desenvolveu agora GML / MONSs usando uma técnica de baixa temperatura conhecida como deposição eletroquímica, na qual eles cultivaram nanoestruturas de a³xido meta¡lico exclusivamente nos locais de defeitos nativos de grafeno. Eles conseguiram isso imergindo uma camada de grafeno de um a¡tomo de espessura em uma solução precursora de a³xido meta¡lico. Ajustando o tempo de deposição, os cientistas foram capazes de depositar com precisão o a³xido de metal na monocamada de grafeno, criando estruturas compostas com propriedades únicas no processo. "Monocamadas de grafeno integradas com a³xido de metal com densidades mais baixas (≤30 μg / cm 2) possuem menos defeitos, enquanto aqueles com densidades mais altas tem caracteri­sticas sinanãrgicas ", explica o professor Sungwon Lee do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk (DGIST), Coreia do Sul, que fez parte da equipe de pesquisa.

Ao controlar a espessura e a densidade do a³xido de metal, os cientistas desenvolveram a³xido de cobalto de alta densidade de energia (Co 3 O 4 ) / microssupercapacitores baseados em GML que poderiam ser usados ​​como fonte de energia e a³xido de zinco ultrafino (ZnO) / GML fotorresistores com base que possua­am excelente flexibilidade e facilidade de uso.

Os cientistas estãoentusiasmados com as perspectivas futuras de sua nova metodologia. "Esta nova classe de heteroestruturas pode ser adotada para a fabricação de dispositivos de conversão e armazenamento de energia não ta³xicos e de baixo custo , bem como para o desenvolvimento de dispositivos ultrafinos, leves e monta¡veis ​​na pele que podem ser integrados com monitoramento de saúde em tempo real sistemas ", comenta o Prof. Lee.

As descobertas da equipe abrem caminho para o desenvolvimento de materiais biocompata­veis, dura¡veis, ecologicamente corretos e ultraleves a  base de grafeno.