Estudo Do Grafeno

Em 1947, o físico canadense Philip Russell Wallace foi responsável pelo primeiro estudo teórico sobre as potenciais aplicações do grafeno. A descoberta experimental só se produziu em 2004, graças a dois físicos da Universidade de Manchester (Reino Unido), Andre Geim e Konstantin Novoselov.

A questão era encontrar o grafeno na natureza, por motivo desconhecido em relação a sua quantidade. Com muita paciência e fita-cola, conseguiram isolar o composto ao libertá-lo da grafite da mina de um lápis. Depois, transferiram o material para uma lâmina de silício.

O grafeno é uma camada bidimensional de átomos de carbono organizados de forma hexagonal. O grafeno apresenta uma configuração ultrafina em que cada átomo está ligado a outro através de ligações covalentes, formando uma rede hexagonal semelhante ao padrão do favo de mel. O resultado possui características elétricas, ópticas, mecânicas e térmicas únicas.

Para poder ser detectado, é preciso colocá-lo sobre uma finíssima placa de óxido de silício por ser transparente. Desse modo, é possível criar interferências de luz para mostrar onde se encontram os fragmentos de grafeno, poderia inclusivamente ser utilizado para acrescentar resistência mecânica a outros compostos. À resistência e flexibilidade do grafeno, soma-se ainda o fato de ele ser inerte e impermeável, de apresentar uma elevada condutividade elétrica e de poder ser trabalhado à temperatura ambiente.

Uma equipe de investigadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia norte-americano (NIST) demonstrou, que duas folhas de grafeno conseguem ser ainda mais eficazes como condutores de eletricidade. Na prática, o fenomeno significa que o grafeno poderá ser aplicado em dispositivos eletrônicos muito antes do que se pensava.

Os avanços neste campo estão a produzir-se muito rapidamente. Os peritos do NIST também descobriram que pequenas imperfeições que surgem de forma natural no nanomaterial, devido ao movimento dos átomos de carbono, aumentam a capacidade de condutividade elétrica, o que poderá ser aproveitado para criar processadores muito mais rápidos do que os atuais. Para mais, será também possível induzir o aparecimento dessas deficiências, tal como se faz nos transístores.

Cientistas da Universidade do Illinois descobriram que o material possui uma extraordinária capacidade para arrefecer quando está muito quente (ou seja, auto-refrigera), o que permite deduzir que os futuros dispositivos eletrônicos que o incorporem necessitarão de menos energia. Por sua vez, Andre Geim já demonstrou que as correntes podem magnetizar o grafeno. Este material poderá vir a transformar toda a indústria dos transístores, os componentes básicos dos computadores.

O desenvolvimento destes protótipos também permitiu demonstrar que o novo material não só poderá servir para criar chips mais rápidos como para miniaturizar os que se fabricam atualmente. Agora, a Intel produz transístores de 32 nanómetros. No final deste ano, deverá lançar outro modelo, denominado Ivy Bridge, de 22 nanómetros. Todavia, estima-se que eles poderão ser reduzidos até aos cinco ou seis nanómetros com recurso ao grafeno.

o grafeno pode ser instalado, sem perder as suas propriedades, sobre qualquer superfície, mesmo que se dobre ou enrole, como se fosse uma folha de papel. No final de 2010, a companhia norte-americana Nanotek Instruments anunciou que os seus técnicos tinham concebido um supercondensador baseado em grafeno que armazena tanta energia como uma bateria de níquel-hidreto metálico e pode ser carregado em segundos. No futuro, os dispositivos móveis, como as câmeras, os computadores ou os celulares, poderão aproveitar essa qualidade para se abastecerem de eletricidade quase instantaneamente.

No futuro, é mesmo possível que utilizemos o material em coisas que, agora, nem conseguimos imaginar, mais cedo ou mais tarde, o grafeno vai mudar por completo a nossa tecnologia.

Para que serve o grafeno?

Embora os especialistas afirmem que ainda não se iniciou a autêntica revolução do grafeno, a verdade é que se trata de um material de baixo custo que irá permitir, em breve, a elaboração de produtos que, antes, seria difícil ou mesmo impossível desenvolver. Muitos consideram que as primeiras aplicações incidirão, sobretudo, nos ecrãs tácteis e nos painéis solares, dado que se trata de um excelente condutor térmico.

Ecrãs tácteis flexíveis – Colocado sobre um