Química per millorar les propietats del grafè

El grafè és un material bidimensional (Figura 1) que es genera a partir de l’exfoliació de les capes de carbonis d’una peça de grafit amb un tall de cinta adhesiva. O si voleu el grafit és el resultat d’apilar una sobre l’altra moltíssimes capes de grafè. En aquest mateix bloc, s’han publicat diferents notícies sobre el grafè (veure entre d’altres El grafè esdevé 3D o Grafè; el futur de l’emmagatzematge d’energia) que és un material que últimament rep molta atenció. De fet el Nobel de Física de 2010 es va concedir a Andre Geim i Konstantin Novoselov de la Universitat de Manchester justament pel descobriment d’aquest material.

Doncs bé, en un article recent el grup del Prof. Timothy M. Swager del departament de Química del MIT ha publicat el resultat de la seva recerca pel que fa a la modificació química del grafè. El treball té molt d’interès perquè de moment hi ha pocs mètodes que permetin funcionalitzar (afegir grups funcionals) al grafè. Una de les raons és la baixa reactivitat del grafè en comparació amb els ful·lerens o nanotubs. En aquests últims la reactivitat més alta és deguda a la curvatura de la superfície que afegeix tensió als enllaços C-C i els fa més reactius. Els autors parteixen d’una superfície de grafè oxidada (Figura 2) que es converteix in situ a un éter vinil al·lílic per reacció amb un alcohol al·lílic. A continuació té lloc una reacció pericíclica anomenada transposició de Claisen que permet la formació d’un enllaç C-C i la generació d’un grup carbonil que pot ser manipulat sínteticament a posteriori de múltiples maneres. El resultat és molt prometedor donat que potencialment la funcionalització del grafè permet, per un costat, millorar les propietats físiques d’aquest material tan interessant, per un altre costat, generar un material que es dissolt més fàcilment en aigua, i finalment, manipular millor les superfícies de grafè per enganxar-les a altres superfícies o altres molècules.

Acabo dient que si voleu fer experiments amb òxid de grafè, el gram es ven en aquests moments a 590 €. Si us doneu pressa en aquests moments l’empresa Nanoinnova fa una oferta de 3 g pel preu de 2 g. I és que els magatzems químics a vegades semblen l’Hipercor!