De repente, Grafeno

O surgimento de uma matéria-prima tão inovadora fez com que institutos de pesquisa e autoridades de todo o mundo iniciassem uma corrida para a produção do grafeno

27 de julho de 2015 -

© Alexandre AIUS/CC BY-SA 3.0GrafenoImagine carregar o celular em 10 segundos e, em seguida, sair utilizando-o por três dias sem necessitar conectá-lo novamente à tomada. Parece até previsão futurista, mas a cena descrita acima pode tornar-se realidade em pouco tempo devido ao grafeno.

Formado pela ordenação de átomos de carbono – assim como o grafite que utilizamos para escrever e o diamante das joias –, o material era utilizado na confecção de lápis até 1947, quando surgiram os primeiros estudos a seu respeito. Apenas em 1987, com trabalhos da Universidade de Manchester, no Reino Unido, o grafeno passou a ser combinado com eletricidade e teve as suas propriedades estudadas. A leveza, a força, a resistência, a transparência e as excelentes condutividades elétrica e de calor são as principais características do material.

O surgimento de uma matéria-prima tão inovadora fez com que institutos de pesquisa e autoridades de todo o mundo iniciassem uma corrida para a produção. O milionário Bill Gates, através de sua fundação filantrópica (Bil and Melinda Gates), recebeu US$ 100 mil da Universidade de Manchester para o desenvolvimento de camisinhas. O grafeno seria o material ideal, já que é muito mais resistente e maleável que o látex e o plástico – utilizados até então para a confecção dos preservativos. A Nokia, por sua vez, anunciou em 2013 o fechamento de uma parceria com a União Europeia de US$ 1,5 bilhão para o desenvolvimento do grafeno. Caso alcance resultados bem-sucedidos, a empresa poderá utilizar o material na confecção de seus smartphones, tornando-os mais leves, dobráveis e rápidos.

Além das aplicações citadas, o grafeno também pode ser utilizado em processadores e condutores – aumentando
a velocidade e a eficiência e reduzindo o tamanho de ambos –, em embalagens alimentícias e filtros, uma vez que apenas é traspassável a água, lentes e óculos em função da sua transparência.

Já a superbateria supracitada é resultado de uma pesquisa realizada pela Universidade Vanderbilt em Nashville. Segundo o estudo, um supercapacitor de silício que “guarda eletricidade” reunindo íons na camada porosa do próprio material, em vez de reações químicas – como ocorria anteriormente –, envolvido com grafeno, teria a capacidade de funcionamento de semanas, necessitando de minutos para ser recarregada. É justamente a combinação ocorrida através do envolvimento com o composto carbônico que permite a bateria um grande tempo de autonomia.

No entanto, o grafeno torna-se frágil à presença de rachaduras, segundo cientistas da Universidade de Rice e do Instituto de Tecnologia da Geórgia. Em pesquisa desenvolvida, eles abriram rachaduras no material e, após isso, aplicaram-lhe força gradual para observar a resposta. Os resultados demonstraram que o grafeno imperfeito suporta 4 megapascais de força sem ceder, cerca de dez vezes mais propenso a ruptura do que o aço, por exemplo. Em perfeição, o material suporta até 10 gigapascais sem se romper.

A utilização do material, porém, ainda depende da conclusão dos estudos e da atestação de que ele não fará mal ao meio ambiente ou trará danos à população a curto, médio e/ou longo prazo. Tido como o silício do século XXI, o grafeno é, sem sombra de dúvidas, uma grande aposta para o futuro da tecnologia.

João Marcelo Ramos da Rocha Graduando em Engenharia de Controle e Automação de Processos pela Universidade Federal da Bahia

Deixe uma resposta