Material do futuro, base para inovações

Conheça o GRAFENO, novo material que promete revolucionar vários negócios

Em uma sociedade baseada na eletrônica, da qual dependemos cada vez mais, e diante do fato de que o silício, material base para a produção de circuitos eletrônicos já atingiu seu limite em termos de velocidade e miniaturização, um material baseado no carbono, elementos dos mais abundantes na natureza, abre uma nova fronteira tecnológica a ser explorada. 

Em 2002 o grafeno foi isolado pela primeira vez, pelo físico Andre Geim e seus colaboradores, do Departamento de Física da Universidade de Manchester (Inglaterra), ao utilizar uma fita adesiva para formar um fino filme de grafite. De uma forma resumida, aplica-se a fita adesiva em uma superfície com grafite, e forma-se então uma fina camada de pó de grafite no substrato (fita adesiva). Um detalhe interessante, que tem relação com nosso tema inovação, é que tal "procedimento" foi realizado no tempo que o grupo dedicava para experimentos de menor rigor científico e menos alinhados com as pesquisas principais do grupo. 

Figura 1 - O grafeno surgiu a partir do estudo das propriedades do grafite. Fonte MIT.

De um experimento descompromissado ao Nobel em Física

Figura 2 - Anúncio do Premio Nobel em Física os físicos Russos Geim e Novoselov

Em 2010 as pesquisas com o Grafeno renderam o Prêmio Nobel em Física para Geim (na época com 51 anos) e seu colaborador Novoselov (então com 36). Cabe destacar que a dupla não "descobriu" o grafeno, que é conhecido desde a década de 30, mas conseguiu isolá-lo em temperatura ambiente e testar suas propriedades. 

A entrevista com a dupla de cientistas, divulgada pelo Nobel Prize pode ser vista em:

http://www.nobelprize.org/mediaplayer/index.php?id=1408

Também está disponível uma interessante apresentação de Geim intitulada "Random Walk to Graphene" em:

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010/geim-lecture-slides.pdf

E quais propriedades tornam o Grafeno uma material tão especial?

• Alta resistência
• Transparência
• Excelente condutor de eletricidade
• É tão fino que é considerado bidimensional (somente área, sem volume), por ter a espessura de um átomo

Figura 3 - O grafeno como uma rede ou tela, onde as esferas são átomos de carbono

O quem vem por aí ... Principais aplicações para o Grafeno

• Sistemas de purificação de água muito mais eficientes
• Baterias de longa duração, 10 vezes ou mais que as atuais
• Células fotovoltaicas (para painéis de conversão de energia solar) mais eficientes
• Microprocessadores eletrônicos muito menores
• Telas táteis (touchscreen) flexíveis, transparentes e mais eficientes
• Velas para navegação extremamente leves e resistentes

Figura 4 - No futuro o grafeno poderá ser usado para produção de dispositivos móveis flexíveis, extremamente finos e leves. 

E será que a invenção se tornará inovação?

Promessas a parte, sempre fica a pergunta: o grafeno se tornará viável, e caso afirmativo, quando?

Atualmente o Grafeno tem o custo por grama na ordem de alguns milhares de dólares, o que torna sua aplicação comercial ainda inviável. Porém, há várias formas de produção do óxido de grafeno, e é esperado que este custo seja bastante reduzido. 

Além disso, o Grafeno de forma isolada é instável, e alguns estudiosos afirmam que o material permitirá sim novas aplicações de certa forma revolucionárias, mas somente combinado com outros materiais. 

Cabe lembrar, que em algumas aplicações do grafeno, como por exemplo na produção de telas táteis (touchscreen) os materiais em uso atualmente, incluem na composição os chamados "minerais terras raras". Como o nome já diz, são raros e a maior parte das reservas conhecidas e com exploração viável estão localizadas na China, que já vem elevando os preços e tornando os demais países reféns de usas políticas comerciais, gerando reclamações na Organização Mundial do Comércio. Saiba mais sobre metais terras raras em: 

http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2011/07/110704_china_minerais_raros_bg.shtml

Se o grafeno realmente vai revolucionar uma série de tecnologias ainda será preciso algum tempo para termos certeza. O certo é que várias corporações, com Samsung, Fujitizo, Intel e IBM já estão investindo milhões nos seus centros de pesquisa, em projetos relacionados com o grafeno. Da mesma forma as mais importantes instituições de pesquisa no mundo já possuem centros dedicados ao estudo do grafeno. 

Vamos esperar para ver, se seguir acompanhando as novidades. Até mais!

SAIBA MAIS EM:

http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/do-laboratorio-para-a-fabrica/uma-historia-de-sorte-e-sagacidade

http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/cientistas-holandes-e-russo-vencem-o-nobel-de-fisica

Vídeo curto e descompromissado sobre a descoberta do grafeno:

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=we3kWMkSGtg

Futuras aplicações do grafeno: 

http://tinyurl.com/q4927n9

Pesquisas em grapheno na Europa:

http://www.chalmers.se/en/news/Pages/GRAPHENE-CA-appointed-an-EU-Future-Emerging-Technology-Flagship-Pilot-.aspx

http://www.tecmundo.com.br/grafeno/7845-doutora-em-fisica-explica-por-que-o-grafeno-vai-mudar-nosso-mundo.htm

Desafios para tornar o Grafeno Viável

http://tinyurl.com/lhgrp6z