O GRAFENO A SUBSTÂNCIA DO FUTURO

O escritor inglês Horace Walpole(1717-1797) escreveu, certa vez, que “a invenção nunca é puramente acidental e caótica.” No entanto, nem sempre ocorre dessa maneira, pois, para que o acaso possa ter valor é necessário

que o observador seja uma pessoa preparada e possa tirar dele uma resposta a ser aproveitada em todo seu potencial. O que disse Louis Pasteur reforça essa idéia: "o acaso só favorece a mente preparada". Como exemplo, podemos citar o que ocorreu com o náilon. Era, apenas, um dos inumeráveis polímeros testados pela Du Pont, posto de lado, sem ser patenteado, por ter um ponto de fusão baixo. O químico Julian Hill, brincando com esse rejeito industrial, enfiou um bastão de vidro no composto e, ao retirá-lo, notou que se formavam fiapos muito delgados que secavam com a aparência de fios de seda. No processo de espichamento a frio, formavam polímeros uma cadeia molecular longa, linear e resistente como as fibras naturais produzidas em escassa quantidade pelo bicho-da-seda. Como se pode entender, para o leigo que espichasse o náilon gosmento nunca iria perceber a utilidade da coisa.

 

Pensando assim, o surgimento do grafeno, quando foi descoberto pelos químicos alemães Ulrich Hofmann e Hanns-Peter Boehm, em 1962, e, posteriormente por Andre Geim e Konstantin Novoselov , em 2010, reforçou o argumento de Pasteur e, agora, vem ganhando novas aplicações, principalmente, ao longo dos últimos dois anos.

 

A grafite é constituída por milhares de folhas (camadas) de grafeno, onde os átomos de carbono estão firmemente empacotados em uma rede bidimensional de sucessivos hexágonos. O método mais empregado para a obtenção de folhas de grafeno a partir da grafite é o “método da preparação de nanocompósitos de matriz polimérica”. É um processo que usa métodos químicos e físicos como o tratamento por ultrassom de flocos de grafite natural obtendo nanolâminas de grafite e posterior tratamento com agente intercalante/oxidante para se obter as camadas de grafeno. As várias etapas da esfoliação da grafite foram caracterizadas por MEV (microscopia eletrônica de Varredura), DRX (difração de raio-x) e IV (infravermelho). Os resultados parciais obtidos indicam a formação de nanolâminas de grafite com espessura da ordem de 60 a 270 nm.

Como as pesquisas sobre o uso de grafeno têm tomado grandes proporções e, certamente, promoverá um grande avanço tecnológico em todo o mundo. Dentre as aplicações, já descobertas, mais importantes, passaremos a citar, a seguir:

 

original-15-640x360UMA INTERNET MAIS RÁPIDA - Já existem trabalhos realizados para a formação de uma nova espécie de cabos para a transmissão de dados pela internet. A idéia é aproveitar toda a velocidade alcançada pelos elétrons do grafeno. As células se movem centenas de vezes mais rapidamente do que nos cabos atuais. Já em outra pesquisa, essa feita pelos cientistas da Universidade de Berkeley, na Califórnia, descobriu-se que talvez o segredo não esteja nos cabos, mas sim nos moduladores de rede que são equipamento responsável por gerenciar o envio dos pacotes na internet. No trabalho, liderado pelo professor de engenharia Xiang Zhang, o grupo de estudo construiu um modulador com capacidade de transmissão muito superior à dos atuais. De acordo com eles, a invenção pode elevar a velocidade da transmissão de dados a taxas que chegam aos 100 terabits.

 

 

original-141BATERIAS MAIS EFICIENTES - O estudo das baterias é o mais abordado pelos trabalhos científicos sobre o grafeno com resultados bem positivos em testes relativamente simples. Um aluno da UCLA, nos Estados Unidos, recentemente, quando pesquisava novos maneiras de se obter folhas de grafeno, sem querer, descobriu uma forma de criar um supercapacitor que, com apenas dois segundos de carga conseguia manter aceso um Led por 5 minutos. Por outro lado, na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, alguns pesquisadores usando uma bateria antiga de níquel e aço e substituindo o carbono, um dos elementos responsável por fazer a condução de energia, por grafeno conseguiram fazer com que a bateria tivesse sua carga totalmente completada em poucos minutos. Isto significa que a presença do grafeno acelerou a recarga da bateria em mil vezes. 

sdfsAPROVEITAMENTO DA ÁGUA DO MAR - Com a diminuição considerável de água potável no planeta, o emprego do grafeno torna-se muito importante. Com pequenos buracos que são grandes o suficiente para deixar passar as moléculas de água e pequenos demais para reter as moléculas de cloreto de sódio, o grafeno faz com que a água do mar possa ser aproveitada para o consumo humano. O transformar água do mar em potássio usando-se o grafeno além de ser uma idéia simples segue os mesmos princípios dos filtros tradicionais.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

original-16-640x360Eliminação dos materiais radioativos de líquidos de acordo com trabalhos realizados pela Universidade de Rice, nos Estados Unidos e pela Universidade Estatal de Moscou, na Russia. Eles demonstraram que o óxido de grafeno tem essa propriedade pela sua capacidade poder aglutinar lixo radioativo, facilitando a eliminação deles. Flocos de grafeno se ligam rapidamente a radionuclídeos naturais e artificiais conseguem condensá-los e torná-los sólidos. Como exemplo para esse tipo de emprego citramos o caso da usina nuclear de Fukushima, no Japão. No entanto, é preciso usar o grafeno com restrições, pois, a água com grafeno pode se transformar em algo extremamente corrosivo.

 

 

 

 

original-17-640x360 1Quem joga tênis sabe que o peso na cabeça e no da raquete é muito importante para a performance do jogador. Usando laminas de grafeno, a Head já consegue produzir raquetes com esta característica.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Usando grafeno como condutores, os toutchscreens tormam-se muito mais sensíveis e ponte de poderem usar plástico em lugar dos vidros atuais evitando que, pelo esforço de digitar, o mesmo se quebre.

 

Produzir fones de ouvido com muita sensibilidade  Folhas de grafeno está sendo emprega por alguns cientistas da Universidade de Berkey para produzir fones de ouvido com muita sensibilidade.

 

Pesquisas com o grafeno estão sendo feitas em larga escala. Dentre elas estão criação de roupas, desenvolvimento de materiais ultraleves e resistentes, circuitos, chips, isolantes, condutores, transistores transparentes, dispositivos biônicos que em conjunto,

 

O grafeno e o DNA, poderão fazer com que pessoas com lesões vertebrais possam reaprender a usar os membros, etc. Não é sem razão quando se diz que o grafeno é a molécula do futuro. Ainda não se tem idéia de todos os usos que o grafeno pode ter, pois, o seu potencial de uso é infinito. Entendemos que o leque da evolução está se expandindo, cada vez mais, em vários campos por causa dessa importante descoberta.