Todos nós já ouvimos falar de grafeno muitas vezes, no rádio, na TV, na imprensa … mas você sabe mesmo o que é grafeno? Você sabe onde está sendo aplicado atualmente? Hoje vamos falar um pouco mais sobre o grafeno e suas aplicações. Você ficará surpreso com todas as propriedades que este material possui, continue lendo!
O que é grafeno?
O grafeno é um material composto por agrupamentos de átomos de carbono que são posicionados hexagonalmente. Este arranjo resulta em monocamadas de um átomo de espessura.
Esse material faz parte de uma das substâncias mais abundantes na natureza, o grafite (o grafite pode ser encontrado, por exemplo, nas minas de nossos lápis). Um milímetro de grafite contém três milhões de camadas de grafeno.
Propriedades do grafeno
O grafeno é uma substância com propriedades muito interessantes. Essas propriedades, aliadas à abundância de carbono na natureza, fazem do grafeno um material muito estudado e com grandes possibilidades.
As propriedades mais marcantes do grafeno são:
Alta condutividade térmica
Alta condutividade elétrica
Alta elasticidade e flexibilidade
Alta dureza
Alta resistencia. O grafeno é aproximadamente 200 vezes mais forte que o aço, semelhante à resistência do diamante, mas muito mais leve.
A radiação ionizante não é afetada
Capaz de gerar eletricidade pela exposição à luz solar
Material transparente
Alta densidade que não deixa passar os átomos de Hélio, mas permite a passagem da água, que evapora na mesma velocidade como se estivesse em um recipiente aberto.
Efeito antibacteriano. As bactérias não conseguem crescer nele.
Efeito Joule baixo, aquecendo ao conduzir elétrons.
Baixo consumo de eletricidade em comparação com outros compostos
Aplicações de grafeno
Devido às ótimas propriedades mencionadas acima, o grafeno tem aplicabilidade em diversos setores, os mais conhecidos são mostrados na figura a seguir.
Na área de eletrônica, o grafeno é utilizado, por exemplo, na fabricação de microchips, transistores, desenvolvimento de tintas condutoras que permitem a impressão de circuitos.
O grafeno pode aumentar o uso de energia renovável, como a energia solar. Com a introdução desse material nos painéis solares será possível aumentar sua eficiência e produzir mais energia.
No setor automotivo, o uso do grafeno nas baterias aumentará sua autonomia e reduzirá o tempo de carregamento, melhorando o desempenho dos carros elétricos.
Aplicações reais com grafeno
Nesta seção, mostramos vários exemplos de produtos ou materiais nos quais o grafeno foi usado em diferentes produtos.
Etiquetas de segurança
A primeira, e possivelmente a primeira aplicação prática e real do grafeno, foi nas etiquetas de segurança. Você conhece aquelas etiquetas coloridas iridescentes que foram afixadas, por exemplo, em muitas peças de roupa? Certamente você já os viu muitas vezes e não sabia que eles tinham grafeno! Graças ao grafeno, essas etiquetas possuem um circuito impresso que realiza a função de alarme e soa se for manuseado ou se a etiqueta sair da loja sem o desligamento seguro. Essas etiquetas podem ser amassadas ou dobradas sem serem danificadas e o custo é muito baixo, centavos por etiqueta.
Essas tintas oferecem múltiplas aplicações para a indústria, circuitos eletrônicos ultra-planos oferecem possibilidades infinitas!
Lâminas de padel
Atualmente, no setor esportivo, já existem produtos que incorporam o grafeno em sua composição. Um exemplo disso são as lâminas de remo onde o grafeno pode ser usado tanto nas faces da lâmina, na superfície de impacto, quanto na estrutura, para torná-las mais resistentes e aumentar sua duração. Além disso, existe também a possibilidade de inclusão do grafeno na espuma que forma o corpo das lâminas. Se você olhar para sua lâmina, verá que muitos a anunciam explicitamente como uma afirmação.
Sensores médicos
Outra das propriedades do grafeno é a capacidade de detectar quantidades mínimas de substâncias. O grafeno é capaz de detectar uma única molécula em um grande volume. Essas propriedades foram desenvolvidas por meio do óxido de grafeno e existem algumas empresas médicas que já vendem seus sensores com grafeno.
Além de aplicações médicas, esses sensores também podem ser usados ​​em estudos ambientais e de segurança.
Para levar em conta com o grafeno
Atualmente, o grafeno tem uma série de desvantagens que dificultam o uso em mais produtos. O primeiro deles é a dificuldade técnica de produzi-lo em nível industrial, o que tem grande influência no preço final. O segundo problema, derivado do anterior, é o aumento do custo dos produtos aos quais o grafeno é adicionado.
O uso de grafeno tem que ser justificado e não usado por “estar na moda”. É um material com excelentes propriedades, mas seu preço, dependendo do seu grau, é no momento alto.
Apesar disso, acreditamos que o grafeno tem grande potencial para uso, como vimos, em vários setores e, por sua vez, em aplicações muito diversas.