Apresentação

Nada menos que uma revolução científico-industrial é esperada dos materiais bidimensionais (2D) graças às suasexcepcionais propriedades que podem modificar paradigmas desde as Engenharias à Nanomedicina. Para que isto setorne realidade, materiais 2D (novos e tradicionais) com diferentes propriedades para diversas aplicações serãonecessários e é exatamente neste desafio em aberto que o presente projeto de rede se encaixa. Assim, um focoimportante deste projeto é a produção, caracterização e entendimento das propriedades físicas e químicas dosdiferentes materiais 2D (isolados ou em heteroestruturas), usando uma metodologia teórico-experimental que conjugacálculos teóricos e simulações computacionais a técnicas experimentais de microscopia, espectroscopia e outras, queviabilizarão a proposta de diversas aplicações científico-industriais. Para atingir este objetivo, será necessária aotigrafenomização da grande expertise (e infraestrutura) instalada e espalhada no estado de Minas Gerais na área de materiais2D, fomentando uma forte interação científica entre os membros da rede e a formação de pessoal de alto nível. Aprimeira fase da Rede de pesquisa em materiais 2D obteve um grande sucesso na produção de conhecimento eformação de pessoal. Para esta segunda fase, a Rede será ampliada nos aspectos quantitativo e qualitativo, com novasinstituições (4 instituições a mais) e mais de uma dezena de novos pesquisadores (além dos anteriormente cadastrados)com expertises diferentes e complementares ao núcleo da Rede 2D original. Com esta nova equipe, altamentequalificada e produtiva (a maioria é bolsista de Produtividade do CNPq - de 1A a 2) e com pesquisadores em diferentesestágios da carreira, o presente projeto da Rede 2D tem o potencial de consolidar a liderança de Minas Gerais napesquisa e aplicações de Materiais 2D e, portanto, revelar novos pilares para a revolução que se aproxima. 

Notícias

Publicações

Leonel M. Meireles, Eliel G. S. Neto, Gustavo A. Ferrari, Paulo A. A. Neves, Andreij C. Gadelha, Ive Silvestre, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Helio Chacham, Bernardo R. A. Neves, Leonardo C. Campos, and Rodrigo G. Lacerda. 2020. “Graphene Electromechanical Water Sensor: The Wetristor.” Advanced Electronic Materials, 6, 2, Pp. 1901167. Publisher's VersionAbstract
Abstract A water-induced electromechanical response in suspended graphene atop a microfluidic channel is reported. The graphene membrane resistivity rapidly decreases to ≈25% upon water injection into the channel, defining a sensitive “channel wetting” device—a wetristor. The physical mechanism of the wetristor operation is investigated using two graphene membrane geometries, either uncovered or covered by an inert and rigid lid (hexagonal boron nitride multilayer or poly(methyl methacrylate) film). The wetristor effect, namely the water-induced resistivity collapse, occurs in uncovered devices only. Atomic force microscopy and Raman spectroscopy indicate substantial morphology changes of graphene membranes in such devices, while covered membranes suffer no changes, upon channel water filling. The results suggest an electromechanical nature for the wetristor effect, where the resistivity reduction is caused by unwrinkling of the graphene membrane through channel filling, with an eventual direct doping caused by water being of much smaller magnitude, if any. The wetristor device should find useful sensing applications in general micro- and nanofluidics.
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