El grafeno que flota en el agua no repele el agua, como creen muchos investigadores, sino que la atrae. Esto ha sido demostrado por los químicos Liubov Belyaeva y Pauline van Deursen y su supervisor Grégory F. Schneider. Publicación en materiales avanzados.
El grafeno se compone del mismo material que el grafito, que se encuentra en lápices, por lo que se asumió durante mucho tiempo que, como el grafito, el grafeno es repelente al agua. Una diferencia clave del grafito es que el grafeno esno más de un átomo de espesor
Importante para biosensores
Los estudios sobre el grafeno dieron lugar a ideas diferentes sobre sus propiedades humectantes. Los investigadores de Leiden ahora han descubierto que la superficie del grafeno en el agua, siempre que esté limpia y lisa, es hidrofílica. En otras palabras, el grafeno en el agua atrae el agua.
aplicaciones de grafeno
Esta información es muy significativa para las futuras aplicaciones del grafeno. Su delgada capa atómica de átomos de carbono, dispuesta en una estructura de panal, hace que el material sea adecuado para su uso en biosensores para decodificar el ADN. Este material ultrafino también se puede utilizar ensensores, filtración de agua y membranas de celdas de combustible. En todos estos casos, una capa de grafeno está expuesta al agua por ambos lados.
en una capa de agua
Durante mucho tiempo, se creía que el grafeno era hidrófobo o repelente al agua. Los investigadores suponen que esto se debe a que el grafeno generalmente se produce en una superficie de metal y luego se transfiere a un soporte sólido como una oblea de silicio. Durante esta transferenciaproceso, sin embargo, el grafeno puede dañarse o contaminarse, lo que puede influir en el comportamiento de humectación.
Curvatura de una gota
Para determinar si la superficie de una capa intacta de grafeno es o no hidrófila, se debe introducir una gota de agua sobre la capa. Entonces es posible determinar a partir de la curvatura de la gota si la superficie es repelente al agua, solocomo una gabardina, o si atrae agua. Eso es mucho para la teoría, porque en la práctica, una gotita de este tipo rasgará inmediatamente la delgada capa de grafeno, lo que provocará grietas, después de lo cual no queda mucho por medir.
imitando agua
Los investigadores resolvieron este problema usando hielo o hidrogel en lugar de agua como capa de soporte. El hielo y el hidrogel son mucho más fuertes y son buenos imitadores de agua. Los investigadores pudieron introducir minúsculas gotas de agua en el grafeno y medir elángulo de contacto entre la superficie de grafeno y el exterior de la gotita. También repitieron las mediciones utilizando otros líquidos con una polaridad diferente. Luego pudieron determinar que las moléculas de agua en la gotita sienten todas las interacciones moleculares del agua subyacente.Esta transparencia completa es la consecuencia de la extrema delgadez del grafeno, y explica por qué el grafeno es hidrófilo en el agua.
Un cambio completo en la vista
Este descubrimiento tiene un gran impacto en las aplicaciones de grafeno en sensores, filtración de agua y celdas de combustible basadas en membranas, todas las cuales presentan grafeno expuesto al agua. Los desarrolladores deberán considerar un punto de partida completamente diferente, a saber, el grafenotrabajar con no es hidrófobo, sino hidrófilo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Leiden, Universiteit . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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