Grafenul: Materialul minune al

Elev: Caporal Mitran Ionuţ-Florin

Grafenul: Materialul minune al

secolului 21?

Florin

Grafenul: Materialul minune al

2

În ultimii ani am asistat la progrese în domeniul cercetării grafenului, precum și la o

dezvoltare semnificativă a producţiei în masă a acestui material.

Ar putea deveni grafenul următoarea tehnologie revoluţionară, înlocuind unele dintre

materialele utilizate în prezent şi care să conducă la apariţia unor noi piețe? Este suficient de

versatil pentru a revoluţiona multe aspecte ale vieții noastre simultan?

În ceea ce priveşte proprietăţile sale, grafenul are, cu siguranţă, potențial. Grafenul este

primul cristal atomic bidimensional – 2D disponibil oamenilor. Un număr mare de parametri ai

acestui material precum rigiditatea mecanică, rezistența și elasticitatea, conductivitate electrică și

termică foarte mari – sunt superlativi. Aceste proprietăți sugerează faptul că grafenul ar putea

înlocui alte materiale în utilizările existente.

Combinația dintre transparență, conductivitate și elasticitate îşi va găsi utilizarea în

electronica flexibilă, în timp ce transparența, impermeabilitatea și conductivitatea îşi vor găsi

aplicaţii în învelişuri protectoare transparente, iar lista combinaţiilor de acest fel este în continuă

creștere.

Proprietăţile grafenului

Cercetarea grafenului a progresat atât de rapid deoarece procedurile de laborator care ne

permit să obținem grafen de înaltă calitate sunt relativ simple și ieftine.

Grafenul are un întreg șir de proprietăți deosebite, care îi conferă un potențial

extraordinar, atât pentru fizica teoretică fundamentală, cât și pentru realizarea practică a unor noi

aplicații:

• grafenul se întâlnește în natură în cantități mari;

• foliile de grafen sunt foarte stabile, chiar în condiții de temperatură și presiuni

obișnuite/normale, deci nu sunt necesare măsuri de mediu deosebite;

• foliile de grafen au o structură extrem de regulată, încă nu s-au descoperit defecte de

structură;

• grafenul are o rezistență mecanică foarte mare și este foarte rigid (pe o direcție), dar și

flexibil (pe alte direcții);

• grafenul este format dintr-un singur strat de atomi de carbon, și de aceea este materialul

cel mai subțire posibil; astfel, pentru a atinge o grosime totală de numai 1 mm sunt

necesare 3.000.000 straturi de grafen alăturate. Din această cauză, foliile de grafen luate

individual sunt transparente.

3

• cu toate că este alcătuit numai din carbon, producerea și izolarea grafenului nu sunt

tocmai ieftine, în special atunci când e nevoie de folii de mari dimensiuni; totuși, folii de

grafen de dimensiuni normale sunt relativ ușor de obținut.

• oxidul de grafen este mai ușor de produs.

Proprietăţile superioare ale grafenlui justifică denumirea primită de "Material minune".

Cu toate acestea, unele dintre aceste caracteristici au fost realizate numai pentru

eşantioane de cea mai bună calitate (grafen exfoliat mecanic) și pentru grafen depus pe

substraturi speciale cum ar fi nitrura hexagonală de bor . Până în prezent, caracteristici

echivalente nu au fost observate la grafenul obţinut prin alte tehnici, deși aceste metode sunt

într-o continuă îmbunătățire.

Importanţa acestuia va creşte atunci când grafenul obţinut în cantităţi mari prin procedee

industriale va avea aceeleaşi performanţe remarcabile ca și cel obținut în laboratoarele de

cercetare.

Grafenul este extrem de flexibil și poate fi considerat piatra de temelie pentru alte forme

ale carbonului la scară nanoscopică.

Producția grafenului

În prezent, există o mulţime de metode pentru o obţine grafen de diferite dimensiuni,

forme sau calităţi. Mai jos sunt prezentate principalele metode de extracţie a grafenului:

• Faza lichidă și exfolierea termică presupune expunerea grafitului la un solvent care îl

împarte în fulgi unici de grafen. Această metodă este ideală pentru aplicații energetice

(baterii și supercondensatoare), precum și vopsele și cerneluri din grafen pentru produse

precum electronicele imprimate, ferestrele inteligente și protecţiile electromagnetice.

Adăugarea de funcţionalităţi suplimentare materialelor compozite (rezistență în plus,

conductivitate, barieră de umiditate) reprezintă un alt domeniu în care grafenul poate fi

utilizat.

• Depunerea de vapori chimici (CVD)– creşterea peliculelor de grafen pe benzi de cupru,

pentru a fi utilizate în fotonică şi în aplicaţii electronice flexibile şi transparente.

Principala problemă este de aceea de a găsi cel mai potrivit substrat pe care să crească

straturile de grafen și, de asemenea, dezvoltarea unei modalităţi eficiente de a separa

straturile de grafen de substrat fără a deteriora sau modifica structura atomică a

grafenului.

4

• Sinteza pe carbură de siliciu (SiC) – creşterea grafenlui fie pe siliciu, fie pe carbon,

utilizat în mod obişnuit pentru electronicele de mare putere. Prin aceasta metodă se poate

obţine grafen de înaltă calitate, cu cristale excelent formate, perfect pentru tranzistoare de

înaltă frecvență.

Aplicaţii ale grafenului

ELECTRONIC Ă

Ultimii ani au fost caracterizaţi de ample cercetări ale proprietăţilor şi aplicaţiilor

grafenului, sugerându-se faptul că materialul ar putea fi un potențial înlocuitor al siliciului în

multe aplicații electronice.

Grafenul are mai multe proprietăți utile, care includ înaltă rezistență mecanică, mobilitate

foarte mare a electronilor și conductivitate termică superioară. Aplicațiile grafenului în diferite

componente ale dispozitivelor electronice sunt detaliate mai jos.

5

Grafen în baterii

Există o serie de tehnologii disponibile pentru stocarea energiei, fiecare făcând

compromisuri în ceea ce privește capacitatea, greutatea și performanță. Condensatori se încarcă

rapid şi ușor, dar nu au o capacitate mare. Bateriile au o capacitate mai mare de stocare a

energiei, dar sunt grele și să este necesară o perioadă lungă de timp pentru a le reîncărca.

Cercetătorii chinezi au proiectat o baterie pe bază de spumă de grafen, care poate reduce

decalajul dintre baterii și condensatori. Ea se bazează pe tehnologia cu litiu, și într-o formă

experimentală prezintă un raport capacitate-greutate similar cu cel întâlnit la bateriile cu ioni de

litiu existente. Se poate descărca și încărca cât mai repede ca un condensator și poate să se

descarce complet în 20 de secunde. De asemenea, este flexibilă şi funcționează perfect atunci

când este îndoită.

Electrozi din grafen pentru ecrane tactile

Pelicula de grafen reprezintă un candidat puternic pentru înlocuirea oxidului de indiu şi

staniu, care este un produs comercial larg utilizat sub formă de conductoare transparente. Acesta

este utilizat în ecrane tactile pe mese-computer și smartphone-uri și este folosit ca electrod în

celulele solare și OLED-uri.1

O peliculă subţire ce are la baza grafenul, dezvoltată de cercetători de la Universitatea

Rice, integrează o foaie de grafen cu o conductibilitate mare cu o grilă fină de nanofire metalice.

Conform cercetătorilor, materialul obţinut surclasează oxidul de indiu şi staniu sau alte materiale

similare, care au rezistenţe reduse la curentul electric şi o mai mare transparenţă.

Memorii transparente cu grafen

Cercetătorii de la Universitatea Rice au reușit să proiecteze memorii de calculatare

tridimensionale şi transparente pe foi flexibile folosind oxid de siliciu și grafen.

Tehnica se bazează pe proprietățile de comutare ale oxidului de siliciu, proprietate care a

devenit posibilă în urma unei descoperiri realizate la Universitatea Rice în anul 2008.

Echipa de cercetători a descris în revista Nature Communications cum pot fi create

dispozitive de memorie extrem de transparente, rezistente şi nevolatile plecând de la

descoperirea conform căreia oxidul de siliciu poate fi un întrerupător/comutator.

1 Un OLED (prescurtare din engleză de la Organic Light-Emitting Diode) este o componentă electronică în formă de

folie foarte subțire luminoasă făcută dintr-un material organic semiconductor.

6

La doar 5 nanometri, un canal poate fi creat pentru a extinde memoria dincolo de Legea

lui Moore, care prezice că circuitele calculatoarelor îşi vor dubla puterea la fiecare doi ani.

La momentul actual, producătorii se lovesc de limitele fizice ale structurilor actuale

atunci când încearcă să stocheze milioane de biți pe dispozitive mici. În prezent, electronicele

sunt realizate cu circuite de 22 nanometri.

Combinând siliciul și grafenul, oamenii de ştiinţă pot extinde ariile în care să plaseze

memoriile. Dispozitivele ar putea face față condițiilor dure de radiaţii şi ar putea să reziste la

temperaturi de până la aproximativ 1300 de grade Fahrenheit ( 704.44 grade Celsius).

Memoriile actuale nu sunt transparente, prin urmare, nu pot fi folosite pe sticlă menţinând

transparenţa acesteia. De asemenea, acestea nu funcţionează foarte bine pe suporturi flexibile,

precum plasticul.

În viitor, inginerii vor putea să înlocuiască tranzistorii utilizaţi în prezent în memoriile

flash cu dispozitive pe bază de oxid de siliciu. Noile dispozitive vor fi transparente întrucât

componenta de bază a acestora vă fi reprezentată de oxidul de siliciu – care este transparent.

Întrucât grafenul este transparent, acesta va fi utilizat sub formă de conductor pentru

electrozii din substraturile de plastic. Pe substraturile de sticlă va fi folosit oxidul de indiu şi

staniu (ITO), un electrod metalic transparent pentru intrare şi grafen deasupra pentru ieşire.

Circuite integrate cu tranzistori din grafen

În iunie 2011, cercetătorii IBM a anunţat proiectarea unui circuit de mare viteză din

grafen. În 2010, IBM a produs un tranzistor de lucru din grafen - o mare realizare, deoarece

grafenul nu este un semiconductor natural. În pofida provocărilor tehnice, acest prim tranzistor

din grafen funcționează la o viteză dublă faţă de viteza unui tranzistor din siliciu.

Un tranzistor de lucru nu înseamnă nimic dacă nu este integrat într-un circuit, ceea ce

înseamnă că un număr de tranzistori sunt legaţi de executarea unei sarcini. Cu cât există mai

mulți tranzistori pe un cip, cu atât este mai puternic acel cip. Oamenii de ştiinţă de la IBM au

arătat ca tranzistorii din grafen pot fi utilizaţi în mod eficient în sisteme mai complexe. Aceştia

au reuşit să-l integreze într-un circuit cunoscut ca mixer de frecvenţe de bandă largă, o

componentă de bază a televizoarelor, telefoanelor mobile şi radiourilor.

Deși este în stadiul de prototip, în cazul în care IBM va reuşi să producă în scop

comercial tranzistori din grafen, electronicele îşi vor schimba înfăţişarea.

7

FOTONICĂ

În timp ce siliciul a reprezentat pentru mult timp materialul standard în confecţionarea

celulelor solare comerciale, un studiu efectuat de Institutul de Ştiinţe Fotonice (ICFO) din Spania

a arătat că grafenul ar putea fi mult mai eficient în transformarea luminii în energie.

Studiul a constatat că, spre deosebire de siliciu, care generează un singur electron ce

conduce curentul pentru fiecare foton pe care îl absoarbe, grafenul poate produce mai mulţi

electroni. Ceea ce înseamnă că, dacă sunt utilizaţi în fabricarea panourilor fotovoltaice, pot

genera cu 60% mai multă electricitate decât panourile solare de până acum.

Potrivit studiilor efectuate de cercetătorii de la MIT, acest material poate fi folosit cu

succes în dezvoltarea unor senzori de lumină superiori precum cei utilizaţi în fabricarea

senzorilor de imagine pentru camerele foto, senzorilor medicali şi sistemelor de vedere pe timp

de noapte.

Senzori foto

În prezent, senzorii foto pe bază de grafen reprezintă unele dintre dispozitivele fotonice

studiate cel mai intens. Spre deosebire de senzorii foto cu semiconductoare, care au o lățime

spectrală de detecţie limitată, grafenul poate, în principiu, să fie utilizat pentru o gamă largă de

spectre, de la ultraviolet până la infraroșu.

Un alt avantaj al grafenului este dat de lățimea de bandă mare în care operează, ceea ce îl

face potrivit pentru comunicații de date de mare viteză.

Grafenul, un strat de carbon cu grosimea de un atom, ar putea servi la realizarea unor

senzori optici performanți pentru camerele foto. Este constatarea cercetătorilor de la MIT, care

au descoperită că grafenul poate transforma lumina în electricitate, într-un mod inedit.

Diferit de senzorii clasici ai camerelor și de panourile solare care depind de efectul

fotovoltaic, grafenul creează un curent ca rezultat al diferențelor termice. Atunci când lumina îi

atinge suprafață, electronii din componența grafenului se încing, dar rețeaua de nuclee de carbon

care formează temelia grafenului rămâne rece. Această diferență de temperatură produce

electricitate.

În mod normal, un astfel de efect se obține fie cu ajutorul unor surse de lumină de foarte

mare intensitate (lasereul), fie cu materiale ce au temperatură foarte scăzută. Grafenul reușește să

producă fenomenlul doar cu lumina naturală a zilei și la temperatura camerei.

8

Prin urmare, grafenul are potențialul unui senzor pentru camera foto foarte bun, mai ales

pentru că detectează spectrul luminos infraroșu și poate fi confecționat ieftin din carbon deja

disponibil.

Modulatoare optice

Modulatorul optic este dispozitivul ce permite modificarea proprietăţilor luminii, cum ar

fi amplitudine, fază sau polarizare prin electro-refracţie (ER) sau electro-absorbţie (EA).

Oamenii de ştiinţă de la Universitatea din California, Berkeley, au demonstrat o nouă

tehnologie pentru grafen, care ar putea sparge limitele actuale de viteză în domeniul

comunicațiilor digitale.

Echipa de cercetători a construit un dispozitiv optic mic care utilizează grafen, pentru a

porni şi opri lumina. Această capacitate de comutare este caracteristica fundamentală a unui

modulator dintr-o rețea, care controlează viteza cu care sunt transmise pachetele de date. Cu cât

sunt mai rapide impulsurile de date care se trimit, cu atât mai mare va fi volumul de informații

care poate fi trimis. Modulatorii pe bază de grafen vor putea permite în curând consumatorilor să

ruleze filme 3D HD în întregime pe smartphone+uri în câteva secunde, conform spuselor

cercetătorilor. Acesta este cel mai mic modulator optic din lume, iar modulatorul în comunicații

de date reprezintă centrul de control al vitezei.

Grafenul permite crearea de modulatori incredibil de compacţi și care ar putea funcţiona

la viteze de până la zece ori mai rapide decât permite tehnologia actuală. Această nouă

tehnologie va spori în mod semnificativ capacitățile actuale în ceea ce priveşte comunicarea

optică ultrarapidă și de calcul.

MATERIALE COMPOZITE, VOPSELE ȘI ÎNVELI ŞURI

Vopsele pe bază de grafen pot fi folosite pentru cerneală conductoare, antistatice, ecrane

pentru interferențe electromagnetice și bariere de gaz.

În principiu, tehnologia de producție este simplă și moderat dezvoltată, cele mai multe

dintre marile companii miniere de grafit, precum și noile companii start-up având programe pe

faza lichidă sau exfolierea termică a grafenului.

În plus, în următorii ani, derivați chimici din grafen vor fi intens dezvoltaţi pentru a

controla conductibilitatea și opacitatea produselor.

Grafenul este foarte inert și poate acționa ca o barieră de coroziune împotriva apei și de

difuzie a oxigenului. Având în vedere că poate fi crescut în mod direct pe suprafața aproape

9

oricărui metal, în condiții optime, acesta ar putea forma un strat protector conform, adică, ar

putea fi folosit pe suprafețe complexe.

Proprietățile mecanice, chimice, electronice și de protecţie ale grafenului, împreună cu

raportul mare dintre suprafaţa şi masă îl fac atractiv pentru aplicații în materialele compozite.

GENERAREA ŞI STOCAREA ENERGIEI

Utilizarea grafenului în bateriile litiu-ion de ultimă generație este, în prezent, studiată pe

scară largă. Utilizaţi în mod tradițional în bateriile comerciale litiu-ion, catozii suferă frecvent de

conductibilitate electrică slabă, care este soluţionată prin adăugarea de grafit și negru de fum în

compoziţia electrodului.

Grafenul, cu o morfologie de tip foaie, nu va acționa doar ca un adaos avansat pentru

conductibilitate, dar poate da naștere la structuri nanocompozite de tip nucleu-înveliş sau de tip

sandviș. Creșterea rezultată a conductibilităţii electrice a acestor noi morfologii ar ajuta la

depășirea uneia dintre limitările cheie ale bateriilor litiu-ion - puterea specifică de joasă densitate.

În cele din urmă, conductivitatea termică ridicată a grafenului poate fi avantajoasă atunci

când vine vorba de sarcini mari de curent care generează cantități semnificative de căldură în

cadrul sistemului barieră. Ca anozi, nano foile grafenice pot fi utilizate pentru a intercala

reversibil litiul între cristalele stratificate. Acestea pot fi utilizate împreună cu nanotuburi de

carbon şi fullerene pentru a creşte capacitatea de încărcare a bateriei.

Supercondensatorii se bazează pe stocarea de energie în condensatori electrochimici cu

dublu strat. Grafenul reprezintă, evident, materialul ales pentru această aplicație, oferind

conductibilitate electrică intrinsecă mare, o structură a porilor accesibilă și definită, rezistență

bună la procesele oxidative și stabilitate la temperaturi ridicate. În prezent, prototipul

condensatorilor electrochimici cu strat dublu pe bază de grafen conduce domeniul capacitanţei,

precum și densitățile de energie și de putere. Deşi caracteristicile superconductorilor din grafen

sunt foarte încurajatoare , exista probleme ce trebuie abordate înainte de utilizarea comercială a

unor astfel de sisteme.

Există, de asemenea, rapoarte cu privire la utilizarea de nano-foi de grafen ca material

suport al catalizatorilo r de platină pentru celulele de combustibil. Spre deosebire de negru de

fum, care este materialul suport de bază pentru catalizatori de platină, grafenul scade mărimea

particulelor de platină la sub un nanometru datorită interacțiunii puternice dintre atomii de

platină și grafen.

10

Materialele de referință obişnuite cu aplicații în energie (grafit, negru de fum și carbon

activat) vor fi înlocuite doar dacă grafenul se dovedește a fi superior în ceea ce privește

performanța și costul. Faptul că grafen de diferite calităţi este deja disponibil în cantități scalabile

pentru astfel de aplicații, ar putea accelera evoluţia acestuia în dispozitivele reale.

Senzori şi metrologie

Grafenul, fiind un material bidimensional, are proprietăți care sunt extrem de sensibile la

mediul înconjurător. Astfel, este firesc să fie luată în considerare utilizarea grafenului pentru

aplicații legate de senzori, pentru măsurători de câmp magnetic, pentru secvențierea AND-ului și

de monitorizare a vitezei lichidului din jur pentru mărcile tensometrice2. Acesta din urmă

reprezintă, probabil, cea mai competitiva aplicație. Grafenul este singurul cristal care poate fi

întins cu 20%, sporind astfel semnificativ gama de lucru a acestor senzori.

Avantajul major al senzorilor cu grafen este dat de multi-funcționalitatea acestuia. Un

singur dispozitiv poate fi folosit în măsurători multidimensionale (deformare, mediu de gaz,

presiune și câmp magnetic). În acest sens, grafenul oferă oportunități unice.

Aplicaţii biomedicale

Grafenul are o serie de proprietăți promiţătoare pentru aplicaţiile biomedicale. Suprafața

mare, puritatea chimică și posibilitatea facilă de funcționalizare îi oferă oportunităţi în domeniul

livrării medicamentelor în organism3. Proprietăţile sale mecanice unice sugerează aplicaţii în

ingineria ţesuturilor și medicina regenerativă. Combinația dintre subţirime, conductivitate și

rezistenţă îl fac un suport ideal pentru biomoleculele de imagistică din microscopia de transmisie

electronică. De asemenea, grafenul funcționalizat chimic ar putea conduce la dispozitive de

măsurare rapide și ultrasensibile, capabile să detecteze o serie de molecule biologice, inclusiv

glucoza, colesterolul, hemoglobina și ADN-ul.

Derivații grafenului pot dizolva și lega molecule de medicamente și, astfel, pot fi

vehicule de livrare a medicamentelor de sine stătătoare, dacă pot fi atinse încărcături suficient de

mari de medicamente și profile potrivite de distribuție şi eliberare a acestora în oragnismele vii.

Grafenul este lipofil şi ar putea ajuta în rezolvarea unei alte provocări în distribuţia

medicamentelor în organism - penetrarea barierei membranei.

2 Mărcile tensometrice sunt realizate dintr-un fir metalic sau o folie subţire care are proprietatea de a-şi modifica

rezistenţa electrică proporţional cu deformaţia mecanică. 3 Sistemele de livrare a medicamentelor sunt tehnologii proiectate pentru furnizarea direcţionată și / sau

eliberarea controlată a agenților terapeutici.

11

Ingineria ţesuturilor este un alt domeniu tehnologic în curs de dezvoltare, cu un potențial

impact semnificativ asupra tratamentului pacierntilor într-o serie de boli, cu toate că, momentan,

doar un număr mic de produse potențiale au fost introduse în studii clinice.

Grafenul ar putea fi încorporat în rândul materialelor utilizate în ingineria ţesuturilor

pentru a le îmbunătăți mecanica (rezistența și elasticitatea) și proprietățile selective de barieră și,

potențial, pentru a modula performanța lor biologică în domenii cum ar fi adeziunea celulară,

proliferarea și diferențierea.

Înainte ca grafenul să poată fi utilizat în aria biomedicală trebuie inţeleasă biodistribuţia,

biocompatibilitatea și toxicitatea sa acută și cronică, în condițiile expunerii acestuia la diverşi

agenţi, în timpul procesului de fabricaţie și ulterior acestuia. În cele din urmă, aceasta se va face

un tip de grafen specific utilizat într-o aplicație dată, deoarece rezultatul poate varia în funcţie de

dimensiune, morfologie și structură chimică. În unele cazuri, poate fi exploatată activitatea

biologică care dă naștere la un anumit profil de toxicitate. Spre exemplu, un derivat "toxic" al

grafenului ar putea reprezenta un tratament antibiotic sau împotriva cancerului de sine stătător.

12

Concluzii

Fizicienii sunt obişnuiţi să se gândească la grafen ca la o reţea bidimensională perfectă

de atomi de carbon. Cu toate acestea, percepţia se schimbă pe măsură ce știința deschide calea

către noi tehnologii: chiar straturi de grafen imperfecte pot fi utilizate în anumite aplicații. De

fapt, diferite aplicații necesită diferite calităţi ale grafenlui, apropiindu-ne astfel de utilizarea

acestui material la scară largă.

Pe măsură ce piața actuală pentru aplicații ale grafenului este acţionată de producția

acestui material, există o ierarhie clară privind orizontul de timp în care aplicaţiile vor ajunge la

utilizatori sau consumatori. Aplicaţiile care folosesc materialul cel mai slab calitativ, ieftin și

accesibil vor apărea, probabil, în câțiva ani, iar cele care necesită un material de calitate

superioară, sau biocompatibil pot necesita zeci de ani pentru a fi dezvoltate.

De asemenea, pentru că evoluţia acestuia în ultimii ani a fost extrem de rapidă,

perspectivele grafenului continua să se îmbunătățească. Cu toate acestea, materialele de referință

consacrate vor fi înlocuite numai dacă proprietățile grafenului, oricât de atrăgătoare ar fi acestea,

pot fi implementate în aplicații care sunt suficient de competitive pentru a justifica costurile și

perturbarea dată de schimbarea proceselor industriale existente.

Grafenul este un cristal unic, în sensul că acesta combină mai multe proprietăți

superioare, de la cele mecanice la cele electronice. Acest fapt sugerează că materialul îşi va

atinge potenţialul numai în aplicațiile noi, care sunt proiectate ţinând cont de existenţa acestui

material, mai degrabă decât atunci când este utilizat pentru a înlocui alte materiale în aplicațiile

existente. O astfel de oportunitate va fi probabil furnizată în curând, pe măsură ce se dezvolta noi

tehnologii, precum electronicele imprimabile și flexibile, celulele solare flexibile sau

supercondensatorii.

Bibliografie

• A roadmap for graphene - K. S. Novoselov, V. I. Fal’ko

• https://en.wikipedia.org/wiki/Graphene

• http://www.graphenea.com/

• NATURE NANOTECHNOLOGY | VOL 9 | OCTOBER 2014

www.nature.com/naturenanotechnology