El dopado del grafeno con excremento de gallina

Por Francisco R. Villatoro, el 11 febrero, 2020. Categoría(s): Ciencia • Física • Nanotecnología • Noticias • Physics • Química • Science ✎ 9

El grafeno es un buen catalizador, pero dopado es aún mejor. Un artículo que estudie las propiedades catalíticas del grafeno dopado con guano de gallina parece pretender un premio Ig Nobel. No es el caso, pues Martin Pumera, Universidad de Química y Tecnología de Praga, y sus colegas solo pretenden criticar a quienes dopan por dopar, sin más. Se han publicado cientos de artículos estudiando la catálisis del grafeno dopado con diferentes sustancias. Sin embargo, nadie estudia las causas que explican el efecto de estos dopantes. Nadie se preocupa de lo más relevante, entender la físicoquímica de la catálisis con grafeno dopado. Para llamar la atención al respecto, qué mejor que usar el guano de las gallinas de uno de los coautores.

Se han preparado muestras de óxido de grafeno por dos métodos, el de Hoffmann (Ho-GO) y el de Hummers (Hu-GO); este precursor del grafeno se ha mezclado con excrementos de gallina (BD, por Bird Droppings) resultando los materiales llamados Ho-GO-BD y Hu-GO-BD; luego se ha exfoliado el grafeno por métodos térmicos obteniendo óxido de grafeno reducido. La imagen de arriba muestra imágenes por microscopia electrónica de estos dos materiales bajo 3000 y 40 000 aumentos. Pumera y sus colegas han estudiado las propiedades catalíticas de estos materiales en las reacciones de reducción del oxígeno (ORR) y de evolución del hidrógeno (HER). Los resultados indican que este dopaje es muy prometedor; pero lo mismo se puede decir de casi cualquier dopaje del grafeno. Pero el objetivo de este artículo es otro, llamar la atención, y bien que la ha llamado. El artículo fue el más visto en 2020 de la revista ACS Nano durante los días siguientes a su publicación.

¿Será muy citado el nuevo artículo? Quién sabe. ¿Logrará su objetivo de provocar una reflexión sobre el dopado del grafeno? Espero que así sea. El artículo es Lu Wang, Zdenek Sofer, Martin Pumera, “Will Any Crap We Put into Graphene Increase Its Electrocatalytic Effect?” ACS Nano  14: 21-25 (14 Jan 2020), doi: https://doi.org/10.1021/acsnano.9b00184. La motivación de mi pieza es Sam Lemonick, “The power of poop,” C&EN 98: 48 (03 Feb 2020), doi: https://doi.org/10.1021/cen-09805-newscripts.



9 Comentarios

  1. Hola Francis,

    En el caso de que los resultados no coincidan, al repetir el proceso, ¿podría deberse a que los excrementos no son frescos, del mismo día? ¿O que las gallinas se han alimentado con diferente pienso?

    Saludos

    1. Jajaja buena pregunta, curiosa nota esta, quien pensaria que el excremento de gallina fuera protagonista en un estudio en física de materiales, pero bueno esto es ciencia, de seguro los autores del estudio llevan a cabo estrictos procedimientos de control y medición, quizá en el artículo se mencione como se aplica a los excrementos para asegurar un correcto dopado del grafeno. Gracias Francis.

  2. Hola Francis,

    Me refiero a que, en rigor, el experimento ha de ser reproducible.

    Y quién asegura -el artículo no lo hace- que las propiedades químico físicas del guano de gallina empleado puedan ser exactamente las mismas.

    Saludos

    1. La parte de guano que acaba en el óxido de grafeno es ridícula… solo algunos moléculas de nitrógeno, fósforo y azufre sobre la superficie del grafeno en una distribución aleatoria. En la Figura S1 de la información suplementaria del artículo tienes imágenes (cuidado, parecen negras del todo, pero si te fijas bien tienen puntos blancos): https://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/acsnano.9b00184/suppl_file/nn9b00184_si_001.pdf

      Y, por cierto, el objetivo de este artículo no que sea reproducido; más bien todo lo contrario (como trato de explicar en mi pieza).

      1. Gracias, Francis

        Lo cierto, es que he tenido que re leerlo para entender lo que comentas de tu “objetivo” 😉

        Problema mío, y eso que te leo y, sobre todo, escucho en tus numerosos podcasts por lo que debería captar los trasfondos 🙂

        Saludos

  3. Un doctorado no vale para trabajar si no hay trabajo, igualmente que un emigrante si no hay ttabajo, peeero el doctor no hara lo mismo sin trabajo, que el emigrante sin trabajo. Por que las democracias no funcionan, y se celan de las dictaduras aunque sean modernamente suaves . Saludos , de una teoria fisica.

  4. una pregunta ,yo siempre dudo de los metodos de obtencion de grafeno porque parece grafito oxidado ,no se supone que el grafeno al ser bidimensional tiene que ser trasparente ? y tambien porque si podemos meter la mano en “oxido de grafeno” no nos cortamos las manos al ser una cuchilla perfecta?saludos super blog

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