Compósitos de grafeno/Ti atraíram atenção significativa de pesquisadores devido à sua excepcional resistência, ductilidade e resistência ao impacto. No entanto, a alta reatividade química do titânio complica a estrutura interfacial e apresenta desafios no desenvolvimento de compósitos de grafeno/titânio. Consequentemente, é crucial investigar os mecanismos microscópicos para modificar a interface grafeno/titânio introduzindo elementos de liga. Neste estudo, a estabilidade termodinâmica, propriedades de cisalhamento interfacial e a estrutura eletrônica de interfaces grafeno/titânio dopadas com vários elementos de liga são avaliadas usando cálculos de primeiros princípios. Os resultados indicam que a interface grafeno/Ti liga apresenta boa estabilidade termodinâmica no estado fundamental. Especificamente, a interface grafeno/Ti mostra uma maior tendência a formar interfaces ligadas quando dopada com elementos metálicos 5d, como Os, Re ou Ir. Além disso, a incorporação de elementos de liga aumenta significativamente as propriedades de cisalhamento da interface grafeno/Ti. Notavelmente, a interface grafeno/Ti dopada com Mn exibe uma tenacidade superior, enquanto a interface dopada com Ir revela um aumento substancial na resistência ao cisalhamento, principalmente devido ao reforço das ligações covalentes C–Ti.
Chen et al. (Wed,) estudaram essa questão.