Os materiais bidimensionais (2D) têm atraído grande atenção devido ao seu potencial na eletrônica e optoeletrônica, mas muitos materiais altamente reativos se degradam rapidamente no ar, impedindo um estudo aprofundado de suas estruturas fundamentais. Pesquisadores do Instituto Nacional de Grafeno da Universidade de Manchester recentemente alcançaram um progresso, utilizando uma técnica de selagem com grafeno para obter, pela primeira vez, imagens com resolução atômica de monocamadas de diiodetos de metais de transição.
Os di-haletos de metais de transição são uma classe de materiais com propriedades únicas, mas extremamente instáveis, cujas características previstas são adequadas para dispositivos de próxima geração. No entanto, sua rápida reação ao entrar em contato com o ar torna difícil sua caracterização básica. A equipe conseguiu proteger efetivamente esses materiais sensíveis criando amostras encapsuladas em grafeno para microscopia eletrônica de transmissão, estendendo seu tempo de estabilidade no ar de alguns segundos para vários meses. Este resultado foi publicado na revista ACS Nano.
O cerne dessa técnica é uma melhoria do método de transferência por carimbo inorgânico previamente relatado pela equipe na Nature Electronics. O Dr. Wendong Wang, que participou do desenvolvimento da técnica, disse: "No início, manipular esses materiais era quase impossível, pois eles se danificavam completamente em poucos segundos de exposição ao ar, e os métodos tradicionais de preparação simplesmente não podiam ser aplicados. Nosso método protege a amostra sem quaisquer etapas de transferência desnecessárias. Poder preparar amostras que não apenas podem ser preservadas por horas, mas por meses, e que podem ser transferidas internacionalmente entre diferentes instituições, resolve um grande gargalo na área de pesquisa de materiais 2D."
O Dr. Gareth Theaton, responsável pela análise de imagens, destacou: "Uma vez que conseguimos preparar amostras estáveis, pudemos fazer algumas observações interessantes sobre esses materiais, incluindo a identificação de extensas variações estruturais locais nas amostras mais finas, a dinâmica de defeitos atômicos e a evolução da estrutura das bordas." O professor Roman Gorbachev, que liderou a pesquisa, acrescentou: "O que mais me entusiasma é que este estudo abre áreas da ciência anteriormente inacessíveis. Sabíamos teoricamente que muitos materiais 2D reativos têm desempenho excepcional em eletrônica, optoeletrônica e aplicações quânticas, mas não conseguíamos obter amostras estáveis para verificar essas previsões no laboratório."
A técnica de selagem com grafeno fornece um método universal para observar a estrutura atômica e o comportamento de defeitos em vários tipos de materiais 2D altamente reativos. Essa capacidade de preparação e imageamento de amostras estáveis ajudará a promover a exploração e aplicação desses materiais em futuras tecnologias eletrônicas, optoeletrônicas e quânticas.
Detalhes da publicação: Autores: Wendong Wang et al., Título: "Imaging atômico de diiodetos de metais de transição bidimensionais", Publicado em: ACS Nano (2026). Informações do periódico: ACS Nano, Nature Electronics
