Descobridores do grafeno: cientistas esquecidos pela nanotecnologia

Instituto Mackenzie de Pesquisa em Grafeno e Nanotecnologias (Mackgraphe)
Instituto Presbiteriano Mackenzie (SP)

Entre os chamados novos materiais, o grafeno (‘folhas’ de carbono com espessura atômica) tem imenso potencial para aplicações, que vão do reforço do cimento e concreto à geração de baterias elétricas de alto desempenho. Esse material ganhou notoriedade em 2004, quando equipe liderada por dois pesquisadores russos publicou artigo em que mostravam sua obtenção a partir de método simples: uso de fita adesiva. Mas a história desse sucesso começou bem antes, há cerca de dois séculos. E, ao longo desse caminho, vários cientistas e avanços caíram no esquecimento.

Apesar de ganhar notoriedade a partir do prêmio Nobel de Física de 2010, as origens dos estudos sobre o grafeno nos remetem a cerca de 200 anos atrás, quando engenheiros metalurgistas tentavam melhorar a qualidade do ferro fundido.

Hoje, o grafeno – composto formado por uma ou poucas ‘folhas’ do elemento químico carbono – é a maior ‘estrela’ da nanotecnologia. Sobre o tema, surgem, quase diariamente, um sem-número de trabalhos e patentes. Some-se a isso, a criação de novas empresas e produtos baseados nesse material revolucionário.

Essa nova forma do carbono – que se alia à grafite e ao diamante – tem encontrado aplicações das mais variadas, desde reforço do cimento e concreto até a próxima geração de baterias elétricas de alto desempenho. Vale acrescentar que as ‘folhas’ de grafeno são maleáveis e podem dar origem a novas estruturas, como os chamados nanotubos de carbono.
Na área dos chamados novos materiais, o grafeno está entre os principais candidatos com potencial para revolucionar a vida moderna nos próximos anos.

Na área dos chamados novos materiais, o grafeno está entre os principais candidatos com potencial para revolucionar a vida moderna nos próximos anos

As ligações químicas do grafeno formam um padrão hexagonal, como o de um favo de mel (figura 1). Por ser plano, é considerado um material bidimensional (2D), ou seja, só com largura e comprimento. A característica mais peculiar de sua estrutura é que ela tem espessura desprezível: apenas um átomo. Isso lhe confere propriedades fascinantes. Por exemplo, conduzir calor melhor que o cobre e eletricidade melhor que a prata. Mecanicamente, é mais resistente que qualquer material que se conheça.

Figura 1. Concepção artística de uma folha de grafeno; átomos de carbono (esferas) conectam-se uns aos outros, formando um padrão de hexágonos, similar a um favo de mel

CRÉDITO: WIKIMEDIA COMMONS

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