Crescimento por CVD de camadas de grafeno/h-BN, caracterização estrutural e estudo da interação das camadas com a água

• Processo: 13/21190-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 28 de fevereiro de 2014
• Data de Término da vigência: 27 de fevereiro de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Juan Alfredo Guevara Carrió
• Beneficiário: Juan Alfredo Guevara Carrió
• Pesquisador Anfitrião: Antonio Helio de Castro Neto
• Instituição Sede: Escola de Engenharia (EE). Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: National University of Singapore (NUS), Cingapura
• Vinculado ao auxílio: 12/50259-8 - Grafeno: fotônica e opto-eletrônica: colaboração UPM-NUS, AP.SPEC
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Grafenos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: crescimento por CVD | Dispositivos Nanoestruturados | Grafeno | h-BN | membranas e nanoporos | Nanomateriais | Nanomateriais e dispositivos nanoestruturados

Resumo

Recentemente, a interação de grafeno com água, soluções iônicas e gases entrou em foco. Trabalhos da literatura argumentam sobre a fluidez anormalmente rápida da água sobre superfícies de grafíticas, assim como da alta seletividade do fluxo de íons em solução aquosa e de gases através de defeitos em membranas de óxido de grafeno e de grafeno. Esses temas deram lugar a pesquisas sobre aplicação grafeno na dessalinização da água, sobre sequenciamento de uma única molécula DNA, a separação de gases, etc. Os problemas relacionados com a propriedade hidrofóbica do grafeno e a "transparência" com relação à água do grafeno, são fortemente debatidos na literatura atual. Neste projeto pretendemos investigar sistematicamente a interação grafeno - água através de medidas de ângulo de contato, microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia Raman, microscopia óptica e FTIR. Serão comparadas as propriedades do grafeno aos dos materiais 2D estruturados de forma similar óxido de grafeno e nitreto de boro hexagonal (BN). A modulação da molhabilidade e da transparência de molhabilidade será investigada no caso das heteroestructuras grafeno / hBN. No Centro de Pesquisas em Grafeno da NUS será o trabalho será realizado em conjunto com o Grupo Nano/Bio que tem uma vasta expertise nessas medições e foi pioneiro na investigação sobre o transporte de íons e DNA através de nanoporos em membranas de grafeno. O conhecimento combinado será aplicado na investigação sobre detecção de uma única molécula ("biosensing") e filtragem de água. A primeira etapa do projeto será o desenvolvimento e implementação dos métodos de fabricação de filmes de BN de grande área, assim como como filmes de grafeno / hBN com interface pristina entre as duas camadas. A aplicação imediata deste trabalho será no projeto de sensores nanoporos para caracterização individual de moléculas e sequenciamento de DNA. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

HONG, SEUNGHYUN; CONSTANS, CHARLOTTE; MARTINS, MARCOS VINICIUS SURMANI; SEOW, YONG CHIN; GUEVARA CARRIO, JUAN ALFREDO; GARAJ, SLAVEN. Scalable Graphene-Based Membranes for Ionic Sieving with Ultrahigh Charge Selectivity. Nano Letters, v. 17, n. 2, p. 728-732, FEB 2017. (13/21190-2)