Shenoy, rejoint par Akbar Bagri, étudiant diplômé de Brown et ses collègues de l'Université Rutgers et de l'Université du Texas-Dallas, utilisé des simulations de dynamique moléculaire pour observer la configuration atomique du réseau de graphène et comprendre pourquoi les atomes d'oxygène restants sont restés dans la structure. Ils ont découvert que les atomes d'oxygène retenus avaient formé des doubles liaisons avec des atomes de carbone, un arrangement très stable qui produit des trous irréguliers dans le réseau.

Les atomes d'oxygène qui forment des doubles liaisons avec le carbone "ont une énergie très faible, " dit Shenoy. " Ils ne sont pas réactifs. C'est difficile de les faire sortir."

Maintenant qu'ils comprennent la configuration des atomes d'oxygène résistants dans le graphène, les chercheurs disent que l'ajout d'atomes d'hydrogène dans des quantités prescrites et à des emplacements définis est le meilleur moyen de réduire davantage l'oxyde de graphène. Une technique prometteuse, ils écrivent dans le papier, consiste à introduire de l'hydrogène là où les atomes d'oxygène se sont liés aux atomes de carbone et ont formé les plus gros trous. L'oxygène et l'hydrogène doivent s'apparier (sous forme d'hydroxyles) et quitter le réseau, en substance "guérison du trou, " a déclaré Shenoy.

Une autre approche consiste à éliminer les impuretés d'oxygène en se concentrant sur les zones où les carbonyles - des atomes de carbone doublement liés aux atomes d'oxygène - se sont formés. En ajoutant de l'hydrogène, les chercheurs théorisent, les atomes d'oxygène peuvent être décollés sous forme d'eau.

Les chercheurs prévoient ensuite d'expérimenter les techniques de traitement à l'hydrogène ainsi que d'étudier les propriétés de l'oxyde de graphène "à part entière, " a déclaré Shenoy.