Cientistas criaram um método para converter o carbono de muitas fontes em formas úteis, como o grafeno e o diamante. Esta técnica envolve o uso de um flash de eletricidade para aquecer o carbono e convertê-lo em uma forma final determinada por seu comprimento.
Chamada de aquecimento flash joule (FJH), a técnica foi descrita pela primeira vez pela equipe em janeiro de 2020. O calor dos materiais que contêm carbono é causado por uma corrente elétrica que passa através deles. Isto os aquece a aproximadamente 2.727 graus Celsius, e então o carbono é transformado em flocos de grafeno puros e turboestáticos.
Os pesquisadores melhoraram o processo de fabricação de outros materiais. Embora os flashes originais tivessem apenas 10 milissegundos de duração, os pesquisadores descobriram que poderiam mudar o tempo entre 10 e 500 microssegundos para orientar o carbono em outras formas. Isto inclui nanodiamante e carbono “concêntrico”, onde átomos de carbono formam uma casca ao redor do núcleo de um nanodiamante.
O processo é agora auxiliado pela adição de compostos orgânicos fluorados, bem como de precursores à mistura. Estudos demonstraram que o flúor faz com que os átomos de carbono adiram mais fortemente. Isto permite a criação de nanodiamantes sob condições mais suaves do que normalmente seria possível devido às altas pressões.
De acordo com a equipe, o processo FJH poderia ser usado para produzir estas novas formas a granel. Esta é uma tarefa difícil. Isto inclui os nanodiamantes fluorados que são mais úteis para componentes eletrônicos como semicondutores, mas normalmente exigem um procedimento de dopagem separado.
James Tour, o principal pesquisador deste estudo, diz que pequenos diamantes têm sido usados há décadas na indústria como ferramentas de corte e isolantes elétricos.
“A versão fluorada aqui fornece uma via para modificações destas estruturas. E há uma grande demanda por grafeno, enquanto que a família fluorada é produzida aqui em forma a granel. As estruturas em forma de concha concêntrica têm sido usadas como aditivos lubrificantes, e este método de flash pode proporcionar uma via barata e rápida para estas formações,” disse ele.
