Technology

Jun 1, 2017

O SUPERMATERIAL

Pode parecer incrível e surreal, mas os primeiros estudos deste novo material datam de 1947. O termo para definir o material é descrito pela primeira vez em 1962. A teoria de que esta substância poderia ser um condutor eléctrico é sugerida em 1984 e o nome surge pela primeira vez em 1987, mas a primeira vez que a literatura química descreve este material, data de 1994. 

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Não se trata de um material qualquer, definitivamente. Há mesmo quem o considere "o mais recente milagre" da ciência e da tecnologia, ou "o supremo material", o material que vai revolucionar o mundo. E não é para menos!

Recente porque, apesar das descrições académicas, o material só foi isolado pela primeira vez em 2004 e quase por mero acaso. Ao polir uma superfície de grafite com uma simples fita-cola, os cientistas Andre Geim e Konstantin Novoselov, da Universidade de Manchester, Inglaterra, notaram que, na fita, ficava agarrada uma fina película de flocos de grafite. À medida que foram descascando estas camadas perceberam que estas nunca se esgotavam, até que chegaram à mais fina camada que conseguiram obter.

Apesar de ter sido considerada bizarra e do cepticismo do mundo científico, esta descoberta valeu-lhes o Prémio Nobel da Física em 2010. E todos os que têm estado a desenvolver as propriedades deste novo material, não cessam de ficar espantados com as qualidades e possibilidades que ele trouxe ao mundo tecnológico.

De uma forma muito simples, podemos descrever o grafeno como um única e muito fina camada de grafite – sim, aquele mesmo de que é composto o bico de um banal lápis. Significa isto que deriva do elemento carbono e, portanto, possui o mesmo número de átomos, embora dispostos de forma diferente, o que lhe confere também propriedades diferentes.

A título de exemplo, tanto a grafite como o diamante são derivados do carbono, contudo possuem propriedades totalmente diferentes. Enquanto o diamante é extremamente forte, a grafite é estaladiça. E, quando se separa o grafeno da grafite, este assume propriedades miraculosas.

O material torna-se numa folha plana de átomos de carbono ligados entre si, densamente compactados e com apenas um átomo de espessura numa estrutura cristalina hexagonal. Isto faz do grafeno, o primeiro material de duas dimensões alguma vez descoberto e um dos materiais mais fortes e resistentes do universo – é 200 vezes mais forte que o aço.

Também lhe confere propriedades únicas: é flexível, quase transparente, altamente condutor e impermeável a quase todos os compostos, líquidos e gasosos (nem mesmo o hélio consegue transpor a película de grafeno).

Tecnologia do futuro

Porque não aplicar a tudo, então? Como quase tudo neste mundo, resume-se a um simples factor: custo.

A produção de grafeno ainda é demasiadamente dispendiosa e, por isso, a sua utilização só poderá ser aplicada a objectos que possam ser produzidos em larga escala. Além disso, a produção em escala industrial aumenta o risco da criação de fissuras microscópicas na superfície, comprometendo o seu desempenho e as suas propriedades.

Isto, apesar de, em 2012, um grupo de cientistas das universidades do Cairo, no Egipto, e da Califórnia, nos Estados Unidos, ter desenvolvido uma técnica de produção eficiente e rentável. Através da aplicação da radiação laser de um gravador de DVD sobre um filme de óxido de grafite, conseguiram produzir uma camada fina de grafeno da alta qualidade.

Desde a descoberta deste material, em 2004, o fascínio dos cientistas, da comunidade académica e das empresas tecnológicas não para de aumentar.

Em 2016, um grupo de cientistas chineses desenvolveu uma placa fotovoltaica, em grafeno, que provou ser capaz de produzir energia a partir de raios solares, mas também, através das gotas de chuva (páginas 74 a 77, da revista Your VIP Partner, de Dezembro de 2016).

Já em 2017, um grupo de cientistas do Instituto de Pesquisa Electrónica e de Telecomunicações da Coreia do Sul, em parceria com a Hanwha Techwin, apresentaram um ecrã OLED flexível que pretendem que venha a ser aplicável a tecidos, tornando as roupas do futuro "inteligentes".

Existe já uma certa unanimidade em considerar que este material será aplicado em breve, em áreas como o armazenamento de energia, materiais compósitos e revestimentos, bio-medicina, sensores e até na produção de filtros para purificação de água.

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