Grafeno

Grafeno

Grafeno

Grafeno



 o grafeno foi descoberto no nal de o grafeno foi descoberto no nal de 2004, por2004, por um grupo de

um grupo de pesquisadores do Centro depesquisadores do Centro de Nanotecnologia da Universidade de

Nanotecnologia da Universidade de Manchester !nglaterra"# $le % composto Manchester !nglaterra"# $le % composto apenas por &tomos

apenas por &tomos de carbono organi'adosde carbono organi'ados em he(&gono o formato dos favos de mel" em he(&gono o formato dos favos de mel" ee possui a espessura de um )nico &tomo#

Grafeno

 * grafeno % constitu+do por uma camada e(tremamente na de grate, o mesmo material encontrado em qualquer l&pis comum# * que torna o material especial % a estrutura he(agonal com que seus &tomos

individuais esto distribu+dos, que gera uma folha plana que, se enroladas, geram nanotubos de carbono#

Grafeno

 * grafeno % um dos al-tropos do carbono, ou se.a uma forma cristalina alternativa, tal como o diamante e o grate# /odemos ainda denir o grafeno como uma folha plana bidimensional de &tomos de carbono densamente compactados e com a espessura de um )nico &tomo# s principais caracter+sticas do grafeno so1 e(tremamente resistente

mais do que o pr-prio diamante", e(+vel, com e(celentes propriedades t%rmicas, transparente, imperme&vel e com condutividade el%trica 300 ve'es mais r&pida que o cobre#

  odas essas caracter+sticas tornam o grafeno um elemento com um potencial para revolucionar a tecnologia como a conhecemos# /odemos citar pelo menos 5 &reas que o grafeno ir& afetar diretamente, so elas1 telecomunica67es, eletr8nica, energ%tica#

plica67es

 s propriedades do grafeno so )nicas e, ao que tudo indica, podem ser aplicadas em diversos usos diferentes# $le % ultraleve, % 300 ve'es mais r&pido que o sil+cio, se mostra 200 ve'es mais forte do que o a6o e tem diversas caracter+sticas -pticas e t%rmicas que, pelo menos nos testes b&sicos, so surpreendentemente favor&veis a diversas aplica67es#

Uma espuma baseada em nanotubos de carbono lioli'ados e l9minas de -(ido de grafeno# /esando apenas 0,3: miligrama por cent+metro c)bico absorve ;00 ve'es o seu peso# $ o material s-lido mais leve do mundo

Crucial para o futuro da tecnologia

 * grafeno tem sido considerado por algumas companhias como um dos salvadores do futuro da tecnologia# /or qu<= >em, os cientistas v<m se desdobrando para conseguir desenvolver circuitos de sil+cio cada ve' menores, um desao que pode se tornar imposs+vel de ser superado dentro de pouco tempo#

 !sso acontece devido ao fato de que, quanto menores so os ambientes de trabalho, mais inst&veis os el%trons acabam cando ? comportando@ se mais ou menos como uma gota de &gua que cai em cima de uma chapa superquente#

 $ % a+ que o grafeno entra# Muitos pesquisadores acreditam que as propriedades qu9nticas do material permitiro que os novos circuitos fabricados com ele se.am menores e ainda mais ecientes#

Novos semicondutores, circuitos,

chips###

 Uma das principais ind)strias que esto de olho no desenvolvimento das tecnologias do grafeno % a de semicondutores# !sso porque v&rias das propriedades do material so muito interessantes para a cria6o desse tipo de produto#

 Aubstitui6o ao Ail+cio

 * grafeno possui 200 ve'es mais m obilidade de el%trons do que o sil+cio usado nos componentes atuais, por

e(emplo# al caracter+stica, segundo o dvanced !nstitute of echnologB A!", seria capa' de produ'ir, por e(emplo, processadores com at% 500 G' de frequ<ncia#

  ransistores

 $nquanto isso, os cientistas da Universidade de Disconsin@MilEauFee, nos $U, trabalham no desenvolvimento de transistores com base em um submaterial obtido a partir do grafeno1 o mon-(ido de grafeno#  principal vantagem do novo material seria a sua versatilidade, uma ve' que ele consegue ser isolante, condutor e semicondutor# & os pesquisadores na Universidade de Cambridge, na !nglaterra, descobriram que o grafeno pode ser utili'ado para a cria6o de transistores transparentes# /esquisadores da Universidade de !llinois, $stados Unidos, descobriram que trans+stores feitos de grafeno possuem uma caracter+stica de autorresfriamento#

 Nanochips

 Nanochips tamb%m esto sendo estudados ? e algumas pesquisas condu'idas pelo M ! Massachusetts !nstitute of  echnologB" mostram que o HN pode trabalhar em con.unto com o grafeno no desenvolvimento de novas e

Melhor qualidade de &udio

  cria6o de fones de ouvido com qualidade nunca antes vista % a prova de que a aplica6o do grafeno pode abranger diversos ramos diferentes da tecnologia#  ideia partiu de alguns pesquisadores da Universidade da Calif-rnia, que desenvolveram o primeiro fone de ouvido de grafeno do planeta#

Melhor qualidade de &udio

 Um alto@falante tradicional trabalha com a vibra6o de um diafragma de papelI % a sua movimenta6o que produ' as frequ<ncias sonoras# * problema % que ele precisa contar com JamortecedoresK, al%m de se desgastar com o tempo e no ter 300L de delidade#

 * invento dos cientistas tra' um diafragma feito de grafeno e que possui apenas 50 nan8metros de espessura# /reso entre dois eletrodos de

sil+cio so eles que permitem a vibra6o do material para a produ6o do som", ele se mostrou incrivelmente resistente e el, tra'endo uma qualidade de &udio pr-(ima  dos principais produtos atualmente no mercado ? isso que estamos falando de um prot-tipo e(tremamente r)stico#

Uma internet bem mais velo'

$ntre os estudos reali'ados com o grafeno

e(istem tamb%m alguns trabalhos que visam

aplicar o material em uma nova esp%cie de

cabo de transmisso de dados para a internet#



Aegundo uma pesquisa publicada pela revista

Nature Communication, a ideia % aproveitar

toda a velocidade alcan6ada pelos el%trons no

grafeno ? as c%lulas se movem nele centenas

de ve'es mais rapidamente do que nos cabos

atualmente utili'ados#

/ode limpar a &gua

 l%m de servir para a evolu6o dos mais diversos equipamentos eletr8nicos, o grafeno tamb%m apresenta diversas outras aplica67es ? como puricar a &gua, por e(emplo, inclusive transformando a &gua salgada em pot&vel#  ideia % simples e segue os mesmos princ+pios dos ltros tradicionais#

 * processo, criado por pesquisadores do Massachusetts !nstitute of echnologB M!", consiste em fa'er com que a &gua salgada passe por dentro de um ltro

e(tremamente no e constru+do com grafeno# Nele, somente as mol%culas do l+quido podem passar, ou se.a, ele % capa' de reter todo o sal presente nele#

/ode limpar a &gua

 l%m do sal, o grafeno tamb%m tem se mostrado eciente na hora de eliminar outros

elementos da &gua ?

inclusive a radioatividade# Um trabalho desenvolvido em con.unto pela Universidade ice, nos $U, e pela

Universidade $statal de

Moscou, na )ssia, mostrou que o -(ido de grafeno pode ser utili'ado para eliminar

>aterias mais ecientes

 s baterias so um dos campos de estudo mais abordados pelas universidades do mundo todo quando o assunto % o grafeno# s propriedades do material v<m sendo aplicadas de diversas maneiras ? e v&rios resultados b em positivos .& apareceram em testes relativamente simples#

 Capacidade de Carga

 lgumas descobertas v<m acontecendo at% mesmo por acaso# ecentemente,

um aluno da UCO, nos $stados Unidos, buscava novas maneiras de fabricar folhas de

grafeno# $nquanto reali'ava as suas e(peri<ncias, ele acabou, sem querer, descobrindo uma forma de criar um supercapacitor# >asicamente ele criou um disco de grafeno que, com apenas dois segundos de carga, conseguiu manter um O$H aceso por cinco minutos#

 lta velocidade de ecarga

  & alguns engenheiros da Universidade de Atanford, tamb%m nos $U, pegaram um modelo antigo de bateria de n+quel e a6o e simplesmente substitu+ram o carbono, um dos elementos presentes na solu6o respons&vel por fa'er a condu6o de energia, por grafeno# Com isso, eles conseguiram fa'er com que a bateria tivesse a sua carga totalmente completada em poucos minutos ? acelerando a recarga do dispositivo em JapenasK mil ve'es#

>aterias mais ecientes

 >aterias Ple(iveis

 inda em 2033, logo ap-s a

JdescobertaK do grafeno, pesquisadores do Q!A Qorea dvanced !nstitute of Acience and  echnologB" .& trabalhavam em uma

bateria usando o material# Aegundo

os coreanos, uma bateria e(+vel poderia apresentar um

desempenho muito bom ? al%m de ser )til para os gadgets dobr&veis que v<m sendo desenvolvidos pelas grandes companhias de eletr8nicos#

>aterias mais ecientes

 Hurabilidade

 $nquanto isso, na Universidade NorthEestern, tamb%m nos $U, os estudiosos trabalham no

desenvolvimento de baterias com um conceito inovador# $las

contariam com

v&rias camadas de grafeno, e o +on de l+tio seria inserido entre essas

Jl9minasK# * resultado, segundo o trabalho, seria algo capa' de fa'er esses componentes durarem at% de' ve'es mais do que as baterias utili'adas atualmente#

Grafeno pode aumentar resist<ncia

de metais em at% R00 ve'es

Mais, muito mais

 l%m dos t-picos apresentados nesta apresenta6o, o grafeno ainda tem um potencial de uso praticamente innito#  cada dia novas pesquisas envolvendo o material aparecem, incluindo a cria6o de roupas, novas e melhores telas com sensibilidade a toques ou o desenvolvimento de materiais superleves e resistentes#

van6o e Hesenvolvimento

 Hesde o Nobel de P+sica de 2030, o grafeno ganha aten6o crescente no meio cient+co# $m dois anos, quase 20 mil artigos foram publicados sobre o material, que poder& substituir o sil+cio na ind)stria eletr8nica#

 * >rasil .& est& investindo em pesquisas sobre o grafeno e ter& o primeiro centro de pesquisas avan6adas em grafeno da m%rica Oatina, na Universidade /resbiteriana

MacFen'ie, a ser inaugurado no primeiro semestre de 2034# * centro ter& como

ob.etivo principal no s- dominar as t%cnicas de obten6o do grafeno mas tamb%m

Jestudar as propriedades para desenvolver tecnologias e dispositivos que atendam as necessidades da sociedadeK, segundo $une'io ntonio horoh de Aou'a, coordenador do MacFGrafe MacFGrafe#

van6o e Hesenvolvimento

 Num futuro no muito distante, o grafeno ir& transformar as nossas roupas, as .anelas dos edif+cios, a chapa dos autom-veis ou mesmo uma simples folha de papel em vers&teis dispositivos electr-nicos# Hevido s suas e(traordin&rias propriedades, so cada ve' mais os investigadores convencidos de que a pr-(ima revolu6o

tecnol-gica poder& articular@se em redor do novo e prodigioso

Hesaos

 * maior desao enfrentado pelos desenvolvedores que apostam na nova tecnologia % conseguir tornar vi&vel o processo de fabrica6o em larga escala# Como as folhas de grafeno possuem somente um &tomo de espessura, a maioria dos componentes testados at% o momento

s-foram poss+veis por terem sido desenvolvidos em ambientes de laborat-rio#

Controv%rsias

 pesar desse otimismo em rela6o ao nanomaterial, um grupo de

cientistas da ice UniversitB reali'ou uma s%rie de estudos para testar a real resist<ncia do grafeno# $ a descoberta deles pode .ogar um balde de &gua fria no pessoal que estava empolgado com as possibilidades de utili'a6o da subst9ncia#