Quem poderia imaginar que o grafeno – lascas extremamente finas de grafite (essa que você usa para escrever) – seria tão importante para a ciência, a ponto de valer o prêmio Nobel de física de 2010? Ora, os cientistas que participaram do Graphene Brazil 2010, evento internacional realizado em Belo Horizonte (MG) entre os dias 14 e 17 de dezembro para discutir as pesquisas sobre o novo material.

O grafeno é uma folha de um átomo de espessura formada por uma trama de carbono disposto em hexágonos planos – três milhões destas empilhadas formam a grafite.

Uma das promessas do grafeno é seu uso na confecção de telas de cristal líquido e plasma. (foto: Sean MacEntee/ CC 2.0 BY)

Ele é 100 vezes mais forte que o aço, transparente e capaz de conduzir eletricidade e calor mais eficientemente que outros materiais, o que o torna extremamente interessante para a indústria eletrônica.

“Esse é um campo novo e ainda há muito trabalho a fazer”, afirma o físico Antônio H. Castro Neto, da Universidade de Boston, nos Estados Unidos.

Segundo o pesquisador, uma das promessas do grafeno é a possível substituição do óxido de índio-estanho, material usado na confecção de telas de cristal líquido e plasma, por exemplo.

“O grafeno é mais barato e flexível que o índio, um elemento raro, além de possuir as mesmas características úteis: transparência e condutividade”, explica o físico.

Mas as possíveis aplicações não param aí, de acordo com Castro Neto, um dos palestrantes do evento.

Célula solar monocristalina, capaz de converter energia solar em eletricidade. Especialistas apontam a possibilidade de uso do grafeno na produção de uma célula solar com três camadas. (foto: Ersol/ CC 3.0 BY)

“No futuro, poderíamos criar uma célula solar com três camadas de grafeno”, sugere. “A primeira absorveria a luz, a segunda a converteria em eletricidade e a terceira armazenaria essa energia”, descreve.

Outra convidada do Graphene Brazil 2010, a física norte-americana de origem romena Eva Andrei, da Universidade Rutgers, também nos Estados Unidos, destaca ainda as possibilidades biológicas do novo material.

“Há estudos para usar o grafeno como suporte para o crescimento de ossos, em sequenciamento de DNA e na construção de circuitos biológicos com neurônios”, diz.

Filho dos nanotubos

Embora já houvesse pesquisa sobre grafeno há décadas, o isolamento do material em 2004 deslanchou uma nova onda que ganhou mais força ainda com a premiação dos físicos responsáveis pelo feito, Andre K. Geim e Konstantin S. Novoselov, ambos da Universidade de Manchester, na Inglaterra.

Por ser um campo relativamente novo, é uma surpresa que haja um foco em aplicações tão forte quando em pesquisa básica. O físico Marcos Pimenta, da Universidade Federal de Minas Gerais, atribui o fato ao parentesco com os nanotubos de carbono.

“Desde 2000 temos aplicações direcionadas aos nanotubos. Como o grafeno é muito próximo – os nanotubos são feitos de grafeno –, podemos estendê-las a essa nova plataforma”, observa Pimenta.

“Além disso, o grafeno permite estudar fenômenos de maneira mais simples, para depois transportá-los para os nanotubos”, acrescenta o físico, outro convidado do evento.

Entre os desafios do novo campo, os pesquisadores são unânimes ao citar a necessidade de fabricar amostras de grafeno de maior qualidade. “E isso tem que ser feito com métodos que possam ser escalonados para o nível piloto e industrial”, completa Pimenta.

Fred Furtado
Ciência Hoje/ RJ