Grafeno que material maravilhoso é esse

grafeno é composto de uma única camada microscópica de átomos de carbono dispostos em uma estrutura semelhante a um favo de mel. Embora, esteja em um objeto tão comum quanto um lápis, o grafeno é um material completamente extraordinário. Em 2004, dois pesquisadores da Universidade de Manchester – Andre Geim e Kostya Novoselov – tornaram-se os primeiros a isolar o grafeno colando fita adesiva em um pedaço de grafite. Então, quando retiraram a fita, puderam separar uma única camada de carbono. Assim, os dois cientístas  abriram a porta para uma nova classe de materiais bidimensionais. Com a descoberta a dupla de cientista ganhou o Prêmio Nobel de Física de 2010.

Então, o grafeno não é apenas o material mais fino do mundo, mas também o mais forte. Ele é mais resistente que os diamantes, mais condutiva que o cobre e incrivelmente flexível. Além disso, ele é completamente transparente e, ainda, extremamente denso.

Em todo o mundo, empresários e empresas desenvolvem novas aplicações para o grafeno. Só para ter uma ideia, entre 2010 e 2017, o número de registros de patentes com grafeno cresceu em uma taxa média de quase 61% ao ano. 

Agora, o apelo do grafeno é quase universal. Sua flexibilidade e transparência poderia, por exemplo, contribuir para tornar o telefone enrolável como se fosse um jornal. Por outro lado, a sua força incrível o tornar duas vezes mais fortte que Kevlar. Assim, a adição de grafeno em um tecido melhora os coletes à prova de balas. Além disso, ele é um futuro substituto dos wearables de saúde, como smartwatchs. No futuro, o grafeno está presente em aviões, carros e inúmeras outras máquinas. O material já foi injetado nas raquetes de tênis para aumentar sua durabilidade. No setor de energia, existem várias maneiras de o grafeno melhorar a geração de energia, armazenamento e infraestrutura. 

O interesse crescente no material tem visto o valor do mercado de grafeno subir de US$ 85 milhões em 2017 para quase US$ 200 milhões em 2018. As previsões variam quanto à rapidez com que o mercado continuará a crescer.  A China desenvolveu um enorme monopólio sobre o desenvolvimento de tecnologia, dominando setores que vão da energia solar fotovoltaica à impressão 3D. Não surpreende, portanto, que o país tenha se tornado rapidamente o centro da inovação do grafeno. Os chineses se tornaram os maiores fornecedores de materiais avançados, como o grafeno, respondendo por quase 70% da capacidade total de produção mundial.

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A utilidade do grafeno se estende muito além das baterias e dos supercapacitores, mas, como foi descoberto há menos de duas décadas, muitas de suas possibilidades ainda são desconhecidas. Atualmente, os pesquisadores estão trabalhando em experimentos que apenas cinco ou dez anos atrás não pareceriam possíveis. Em 2012, os pesquisadores produziram células solares baseadas em carbono usando o grafeno. Segundo eles, seria mais facilmente produzido e reciclado do que os modelos existentes de células solares. Os protótipos foram caros, no entanto, e os cientistas disseram que mais pesquisas são necessárias para otimizar a eficiência.

Outros projetos estão em andamento, incluindo uma joint venture entre a Verditek, desenvolvedora de tecnologia de energia sediada no Reino Unido, e a Paragraf, especialista em grafeno. Os dois se uniram em 2017 para criar “uma nova geração de painéis solares. Então, eles fizeram com grafeno paineis altamente robustos e ultraleves” que poderiam “potencialmente revolucionar o mercado fotovoltaico”. Pesquisadores de três universidades australianas se uniram para desenvolver um filme ultrafino que absorve a luz. Segundo eles, tem “grande potencial” para uso na coleta de energia solar térmica. Ao apresentar suas descobertas em março, os cientistas disseram que o filme de grafeno oferece um “novo conceito” para a energia solar. Portanto, ele abriram novas áreas de pesquisa desde a conversão direta do calor em eletricidade até dessalinização da água.

O grafeno vem sendo considerado uma evolução para muitas aplicações

O grafeno pode ser útil na concentração de usinas solares, que usam espelhos para concentrar a luz solar em uma torre central onde a água é fervida para gerar vapor superaquecido. Os espelhos cobertos com grafeno poderiam ter alguma aplicação porque o grafeno poderia conduzir o calor muito bem. As possíveis aplicações do grafeno em outras partes da indústria de energia são de longo alcance. Assim, podemos incluir materiais de reforço de pás de turbinas eólicas e materiais de revestimento ​​para a construção e outras estruturas de energia.

 

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O grafeno, embora não seja um supercondutor de alta temperatura em si, aproximou os cientistas da solução deste enigma. Dois trabalhos publicados na revista Nature em 2018 provaram que o grafeno poderia funcionar como supercondutor se duas camadas fossem colocadas juntas no chamado “ângulo mágico”. Os pesquisadores descobriram que o grafeno funciona de maneira semelhante a outros supercondutores “não convencionais”. 

Apesar de ser quase certo que o grafeno não resolverá todos os problemas que os pesquisadores afirmam que ele irá, sua descoberta em 2004 já abriu as portas para inúmeras novas áreas de pesquisa e design de produto.

Fonte: The New Economy

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