Mecânica

Água presa em grafeno corrói diamante

Água presa em grafeno corrói diamante
Os pesquisadores agora planejam encontrar formas de dirigir o processo de entalhe que a água supercrítica faz sobre o material base, de forma a explorar o processo industrialmente. [Imagem: Lim et al./Nature Communications]

Cientistas de Cingapura alteraram as propriedades da água, tornando-a corrosiva a ponto de escavar sulcos em diamantes.

Segundo eles, a descoberta terá largas aplicações industriais, da degradação ecológica de resíduos orgânicos à gravação a laser em chips e materiais dielétricos.

O mais impressionante é que o fenômeno não exige compostos químicos, usando tão-somente carbono - além da própria água.

O experimento consiste em recobrir o cristal de diamante - uma forma de carbono - com uma camada de grafeno - outra forma de carbono.

Quando a água é injetada sobre o material, as moléculas ficam presas entre o grafeno e o diamante, adquirindo um estado supercrítico - um estado híbrido entre um líquido e um gás - em que se tornam altamente corrosivas, desgastando o diamante.

"Nós mostramos pela primeira vez que o grafeno pode reter a água sobre o diamante, e o sistema comporta-se como uma 'panela de pressão' quando aquecida. Ainda mais surpreendente, descobrimos que a água superaquecida pode corroer o diamante. Isso nunca havia sido visto," disse Loh Kian Ping, da Universidade Nacional de Cingapura.

Em temperaturas elevadas, os pesquisadores verificaram uma reestruturação da interface e das ligações químicas entre o grafeno e diamante.

Como o grafeno é um material impermeável, a água presa entre o diamante e grafeno não consegue escapar.

Quando atinge uma temperatura de 400º C, a água aprisionada passa para uma fase supercrítica, com um comportamento totalmente diferente em relação à água normal.

Os pesquisadores agora planejam encontrar formas de dirigir o processo de entalhe que a água supercrítica faz sobre o material base, de forma a explorar o processo industrialmente.

Bibliografia:

A hydrothermal anvil made of graphene nanobubbles on diamond
Candy Haley, Yi Xuan Lim, Anastassia Sorkin, Qiaoliang Bao, Ang Li, Kai Zhang, Milos Nesladek, Kian Ping Loh
Nature Communications
Vol.: 4, Article number: 1556
DOI: 10.1038/ncomms2579




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