Los investigadores utilizan un catalizador de metal manipulable para la síntesis de nanografeno.

Un equipo de investigación compuesto por varias universidades de Japón (Universidad de Tokio, Universidad de Osaka, Universidad de Kyoto y Universidad de Ehime) ha hecho importantes hallazgos sobre los procesos químicos involucrados en la producción de nanografeno, descubriendo una nueva forma para controlar con precisión el proceso de fabricación de este material, cuya síntesis hasta ahora ha sido difícil de controlar.

Este avance es de suma importancia para la industria, ya que debido a las características del nanografeno (es resistente, duro, ligero, flexible, conductor térmico y eléctrico, biocompatible y ecológico), tiene múltiples aplicaciones en la fabricación de soluciones como celdas solares, celdas de de combustible, tecnologías LED, entre muchos otros sectores industriales.

El nanografeno es un material compuesto por una capa de moléculas de carbono de un átomo de espesor y una configuración atómica hexagonal, lo que lo hace similar a un panal de abejas. El material se obtiene a través del proceso de deshidrogenación que consiste en la eliminación selectiva de átomos de hidrógeno de las moléculas orgánicas de carbono e hidrógeno.

Akitoshi Shiotari, profesor asistente del Departamento de Ciencia de Materiales Avanzados de la Universidad de Tokio explica que «La deshidrogenación tiene lugar en una superficie metálica como la plata, el oro o el cobre, que actúa como catalizador, un material que permite acelera una reacción. Sin embargo, esta superficie es grande en relación con las moléculas orgánicas objetivo. Esto contribuye a la dificultad de crear formaciones específicas de nanografeno. Necesitábamos una mejor comprensión del proceso catalítico y una forma más precisa de controlarlo.»

Para ello, los investigadores utilizaron un microscopio de alta tecnología llamado microscopio de fuerza atómica (AFM), que a través de una sonda nanoscópica en forma de aguja, no solo es capaz de detectar determinadas características de átomos individuales, sino que también puede manipularlos. Este método garantiza un control preciso y eficiente en la fabricación del nanografeno.

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«Descubrimos que la sonda de metal del AFM podría romper los enlaces carbono-hidrógeno en moléculas orgánicas. Podría hacerlo con mucha precisión dado que su punta es tan diminuta, y podría romper uniones sin necesidad de energía térmica. Esto significa que ahora podemos fabricar componentes de nanografeno de una manera más controlada que nunca«, reitró Shiotari.

Teniendo en cuenta que este método podría convertirse en un medio de producción comercial, el equipo realizó pruebas con varios compuestos orgánicos, principalmente moléculas benzonoides y no benzonoides, cuyas estructuras son muy diferentes, comprobando que la sonda AFM es capaz de extraer átomos de hidrógeno de diferentes tipos de materiales.

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