Nanofilamentos de carbono: estrutura, propriedades e potenciais aplicações

Nanofilamentos de carbono são materiais unidimensionais (1D) compostos majoritariamente por átomos de carbono em hibridização sp³ com superfícies hidrogenadas. Estes são formados pela compressão de moléculas aromáticas em forma cristalina sob temperatura ambiente; as altas pressões induzem uma reação em estado sólido de forma direcional, levando à formação de ligações C-C sp³ entre moléculas adjacentes no cristal. Estes foram sintetizados pela primeira vez em 2014 empregando benzeno como precursor, e nos últimos anos a síntese a partir de outros compostos aromáticos (derivados do benzeno, compostos heterocíclicos, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, etc) tem sido demonstrada em uma série de estudos. Neste colóquio será apresentada uma visão geral sobre a síntese e estrutura dessa classe de materiais, assim como resultados computacionais do meu grupo de pesquisa relacionados à predição de propriedades físicas, uso de novos precursores aromáticos e da possibilidade de criação de estruturas 2D e 3D nanoporosas baseadas nessas unidades 1D. Potenciais aplicações destes materiais serão também discutidas, relacionadas às suas excelentes propriedades mecânicas e grande flexibilidade.