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notícia 09/11/2017

Grafeno: promessa de revolução tecnológica

Uma das aplicações previstas do grafeno é em celulares, podendo torná-los flexíveis e mais leves. Foto: Canaltech
Uma das aplicações previstas do grafeno é em celulares, podendo torná-los flexíveis e mais leves.
Foto: Canaltech

Duzentas vezes mais resistentes que o aço, fino, transparente, flexível, impermeável e barato. Melhor condutor de eletricidade, tem aplicações possíveis nos mais diferentes setores da economia, da indústria automotiva à biomedicina. Esse é o grafeno, um composto derivado do grafite que tem sido apontado por pesquisadores como uma das principais promessas de revolução tecnológica no futuro próximo.

Apesar de estudado desde 1947, o material só ganhou relevância em 2004, quando cientistas russos comprovaram seu potencial como transistor, alternativa ao silício usado em semicondutores de equipamentos eletrônicos. Konstantin Novoselov e Andre Geim continuaram trabalhando no grafeno e comprovaram que sua propriedade como condutor se mantinha mesmo quando trabalhado para ser muito fino, da espessura de um átomo. Pela descoberta os dois receberam o Prêmio Nobel de Física em 2010 e, de lá para cá, as pesquisas no mundo inteiro só aumentaram.

Brasil em destaque
O Brasil é o país com a maior reserva natural de grafite do planeta. Com os investimentos necessários em pesquisa e indústria, é capaz, portanto, de liderar esse processo de grandes inovações. Está no Brasil o primeiro laboratório de pesquisa na América Latina dedicado inteiramente ao material. Trata-se do MackGraphe, o Centro de Pesquisas Avançadas em Grafeno, Nanomateriais e Nanotecnologia da Universidade Presbiteriana Mackenzie, em São Paulo. Inaugurado em 2016, o laboratório foi construído em parceria envolvendo a universidade, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Com investimento de 100 milhões de dólares, dedica-se a pesquisar aplicações para o grafeno, além de desenvolver formas de fábrica-lo em escala industrial. A equipe do laboratório é formada por engenheiros, físicos e químicos.

Até agora, sabe-se que o grafeno pode ter utilidade no setor automotivo, aeroespacial, biomédico, eletrônico e de telecomunicações. Sua aplicação mais comentada é na indústria de dispositivos móveis, como tablets e smartphones. Isso porque, no futuro, esses equipamentos poderão ser completamente flexíveis, da espessura de uma folha de papel e contar com baterias muito mais duráveis. A Internet também promete ser beneficiada: pesquisadores das universidades britânicas de Bath e Exeter conseguiram aumentar em 100 vezes a velocidade de transmissão de dados usando interruptores ópticos feitos com grafeno. Outra aplicação promissora é a que pesquisadores da Universidade de Manchester, no Reino Unido, publicaram em abril deste ano: uma peneira, feita com membranas de grafeno, é capaz de transformar a água do mar em potável.

Produção em escala comercial
As promessas do grafeno, no entanto, ainda dependem de mais pesquisas para serem concretizadas. A dificuldade hoje está na fabricação do material, já que ainda não é possível sintetizá-lo em larga escala. Caminhando nesta direção, o estado de Minas Gerais trabalha para ter até 2020 a primeira planta do Brasil para produção em escala comercial. O investimento será de R$ 21,3 milhões para desenvolver a tecnologia e implantar a produção em escala piloto. Os recursos são da Companhia de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais (Codemig). Enquanto cada grama de ouro custa R$ 143, o do grafeno é comercializada em torno de US$ 100 no mercado internacional, ou seja, R$ 346. Hoje, a tonelada métrica de grafeno custa US$ 1.000, cerca de 500 vezes mais do que a de grafite.

Para os pesquisadores mineiros, o ideal é que grafeno chegue a custar apenas dez vezes mais do que o grafite, já que vale mais a eficiência do que o retorno financeiro, com suas propriedades é capaz de isolar bem a umidade e o oxigênio, facilitando a conservação de alimentos, por exemplo, podendo ser usado em embalagens e revestimentos. Pode também ser usado em sensores que ajudarão a detectar doenças por meio do sangue ou saliva. Nenhum material conhecido no mundo oferece tamanha impermeabilidade e resistência. Os elétrons se movem com uma velocidade muito maior do que no silício, o que vai permitir uma eletrônica muito mais rápida. Reconhecida como referência em grafeno, Minas Gerais possui minas de grafite, e, com a instalação da planta no Estado visualiza em breve uma grande concentração de pesquisadores na área.

Com informações de Canaltech, BBC Brasil, Estadão, Band e O Tempo.