Existe um material que, por suas qualidades excepcionais, pode ser definido como uma espécie de "Grafeno ao quadrado": o Borofeno.
O borofeno é uma monocamada atômica cristalina de boro, ou seja, é um alótropo bidimensional de boro e também conhecido como folha de boro, ou seja, uma molécula que consiste em um único plano de superfície de boro. Uma peculiaridade é que ela foi prevista teoricamente pela primeira vez em meados da década de 1990. Em 2015, vários experimentos confirmaram a existência de alguns compostos e abriram caminho para sua síntese.
Sua estrutura atômica é composta por padrões mistos triangulares e hexagonais, estrutura que denota falta de elétrons.
Os borofenos apresentam elasticidade no plano e resistência ideal. Pode ser mais forte que o grafeno e mais flexível em algumas configurações. Os nanotubos de boro também são mais rígidos que o grafeno. Além disso, o hidrogênio é facilmente absorvido pelo borofeno, oferecendo potencial para armazenamento de hidrogênio, até mais de 15% do seu peso. Além disso, o borofeno pode “reduzir” a água, ou seja, pode rasgar os átomos de oxigênio.
O borofeno tem a capacidade de ser um excelente condutor elétrico à temperatura ambiente, bem como ao calor.
O polimorfismo do borofeno independente e aquele suportado por um substrato metálico de borofeno, que é completamente diferente de outros materiais 2D, é particularmente enfatizado.
Então, quais poderiam ser os usos do borofeno?
- em baterias de íons metálicos,
- no armazenamento de hidrogênio,
- reação de evolução de hidrogênio,
- reação de redução de oxigênio, ou seja, a inversão da oxidação
- reação de evolução de oxigênio
- Reação de eletro-redução de CO2, ou seja, a possibilidade de quebrar o dióxido de carbono acumulando carbono e liberando oxigênio.
Quais são os usos potencialmente mais importantes do borofeno?
- dada a sua capacidade de transformar valores físicos em outros, por exemplo, pressão em impulsos elétricos, pode ser a base de uma nova e mais refinada geração de sensores;
- Baterias de qualidade extraordinária a. Teoricamente, uma camada 2D de lítio, o cátodo, pode ser incluída entre duas camadas de borofeno, que atua como ânodo, construindo baterias fortes, mas extremamente finas, muito mais do que uma folha de papel. O mesmo pode teoricamente ser feito combinando materiais menos caros, como sódio e potássio. Seriam baterias altamente carregadas, mas com peso mínimo e sem os problemas dos atuais acumuladores de lítio.
Hipótese de camada de lítio incluída entre duas camadas de borofeno
Atualmente, muito poucos países são capazes de sintetizar o borofeno, mas é apenas uma questão de tempo até que outros países se juntem, e com base neste material não faremos baterias amanhã, mas talvez depois de amanhã faremos.
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