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grafeno 3D

08.02.2014

Xuebin Wang e Yoshio Bando, do Centro Internacional de Nanoarquitetura de Materiais do Japão (WPI-MANA), juntamente com colegas do Japão e da China, criaram um novo método para obter grafeno 3D usando bolhas infladas em uma solução de polímero de glicose. O grafeno 3D resultante tem estabilidade e excelente condutividade.

As placas de grafeno são muito fortes, leves e possuem excelente condutividade. Teoricamente, os conjuntos macroscópicos de grafeno devem manter as propriedades dos flocos de grafeno nanométricos. No entanto, em tentativas recentes de criar grafeno 3D, foi obtida uma fraca condutividade, causada pelo mau contato entre as placas de grafeno. A perda de força também era um problema, e o grafeno 3D autossustentável ainda não havia sido criado.

Inspirado na antiga arte culinária do "açúcar inflado", Bando e sua equipe provaram que a natureza comprimida e coerente das bolhas ligadas teria um impacto na força e na condutividade se o grafeno pudesse ser estruturado da mesma maneira. Os cientistas criaram um xarope de açúcar comum e cloreto de amônio. Eles aqueceram o xarope para produzir um polímero à base de glicose chamado melanoidina, que foi então inflado em bolhas usando os gases liberados pelo amônio. A equipe descobriu que a melhor qualidade do produto final é obtida equilibrando essa etapa de decomposição de amônio e polimerização de glicose.

À medida que as bolhas crescem, o xarope restante escorre das paredes das bolhas, deixando as interseções das três bolhas. Após mais aquecimento, desoxidação e desidrogenação, a melanoidina grafitiza gradualmente para formar "grafeno comprimido" - uma estrutura 3D coerente que consiste em cascas de grafeno ligadas pela estrutura de grafeno comprimido, que, respectivamente, é formada a partir das paredes originais da bolha e da estrutura de interseção .

A estrutura da bolha permite o livre movimento dos elétrons pela rede, o que significa que o grafeno permanece completamente condutor. Além disso, a resistência mecânica e a resiliência do grafeno 3D provaram ser excepcionalmente altas - a equipe conseguiu comprimi-lo em 80% de seu tamanho original com muito pouca perda de propriedades condutoras ou estabilidade.

Expandindo sua descoberta, Bando e sua equipe em seu laboratório produziram consistentemente $ 3/grama de grafeno 0,5D comprimido. Com baixo custo e alta escalabilidade, o novo método pode encontrar diversas aplicações em engenharia e eletrônica. O produto obtido em grandes quantidades foi aplicado seletivamente em um supercapacitor de alta eficiência. Sua densidade máxima de energia tornou-se a mais alta entre os supercapacitores de água 3D de grafeno - 106 W/kg. Isso abre perspectivas incríveis para o rápido desenvolvimento do transporte elétrico e da aviação.

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Teor alcoólico da cerveja quente 07.05.2024

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Doce morte para mosquitos 06.01.2018

A ISCA Technologies, uma empresa norte-americana, disse que desenvolveu três maneiras simples e de baixo custo para combater os mosquitos da malária usando compostos chamados feromônios de sinalização e outras substâncias liberadas por organismos para controlar o comportamento de outros organismos. Os "coquetéis" da ISCA de compostos sinalizadores produzidos por plantas e animais atraem insetos nocivos e os matam com inseticidas. Este método funciona de forma mais eficaz em mosquitos e permite pulverizar menos inseticidas.

Os mosquitos não são apenas irritantes, eles espalham os agentes de doenças devastadoras, incluindo a malária e o vírus Zika que causaram pandemias. Somente em 2015, 212 milhões de pessoas contraíram malária e cerca de 429 morreram, principalmente na África Subsaariana. Países ricos como os EUA têm ferramentas eficazes de controle de mosquitos, mas muitos países em desenvolvimento não podem pagar por essas ferramentas.

As tecnologias baseadas no cheiro são muito promissoras, mas ainda há muitos problemas a serem resolvidos, em particular, para levar em conta a possibilidade de adaptação dos mosquitos, o que permitirá que eles não sejam tentados por esses compostos sinalizadores.

Para começar, o chamado. "signature blend" (mistura de assinatura), que a empresa ironicamente chamou de "vaca de Tróia", consistindo de compostos de sinal que imitam o cheiro de uma pessoa, que os mosquitos naturalmente adoram. Esta mistura, com um falso odor humano, pode ser pulverizada em gado e outros animais domésticos. Os mosquitos, atraídos pelo cheiro, beberão sangue animal, não sangue humano. E se esses animais forem injetados com drogas tóxicas para mosquitos (por exemplo, drogas típicas para vermes), os sugadores de sangue morrerão.

Além disso, há também uma mistura de um feromônio que atrai as fêmeas adultas e um atrativo que atrai suas larvas. Pode ser pulverizado antes da chuva em áreas potenciais de reprodução de mosquitos. Ao entrar em contato com a água, essa mistura libera feromônios que estimulam as fêmeas a desovar na área tratada. As larvas eclodidas comem esse atrativo, que contém bactérias vivas Bacillus thuringiensis israelensis, e essas bactérias matam as larvas do mosquito sem prejudicar outros insetos, principalmente abelhas e borboletas.

Finalmente, o terceiro remédio leva em conta que os mosquitos transmissores de doenças também precisam de açúcar além do sangue. Os pesquisadores da ISCA estudaram uma variedade de compostos de sinalização derivados de plantas e criaram uma mistura que cheira a néctar. A empresa planeja pulverizar essa mistura junto com pesticidas sob os telhados das casas ou perto das cercas das aldeias. Os mosquitos, atraídos por essas armadilhas de cheiro doce para a refeição, encontrarão uma doce morte. Em algum lugar até romântico.

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