Artigo 011

Com apenas um único átomo de espessura, não é apenas o material mais duro do mundo, mas também um dos mais flexíveis.

A American Chemical Society disse em 2012 que o grafeno é 200 vezes mais forte que o aço e tão fino que 30 gramas dele poderia cobrir 28 campos de futebol.

“O grafeno é um dos poucos materiais no mundo que é transparente, condutor e flexível – tudo ao mesmo tempo”, disse o Dr. Aravind Vijayaraghavan, professor da Universidade de Manchester. “Todas essas propriedades juntas são extremamente raras de encontrar em um material.” 

Embora o material tenha sido descoberto há mais de 20 anos, ele começou a ganhar atenção em 2010, quando dois físicos da Universidade de Manchester receberam o Prêmio Nobel por seus experimentos.

A molécula mais famosa da indústria de tecnologia está ganhando vida, ele passou muito tempo sendo refinado e desenvolvido nos laboratórios, mas está no mercado há alguns anos... e está causando impacto. Você sabe como ele está sendo usado atualmente ?

A primeira onda de produtos à base de grafeno está sendo usada no mundo dos smartphones, baterias, realidade virtual, equipamentos esportivos, supercapacitores e supercarros, e isso é apenas o começo.

Vamos listar a seguir algumas das aplicações onde o grafeno já está sendo utilizado atualmente.

Adesivo de Fitness

Por ser flexível e extremamente sensível a mudanças de calor e luz, o grafeno tem um grande futuro em dispositivos vestíveis. Este 'adesivo de fitness transdérmico' do Instituto de Ciências Fotônicas em Barcelona faz tudo o que seu Fitbit pode fazer e muito mais, mas na forma de um adesivo. 

Ele mede a frequência cardíaca, hidratação e respiração com maior precisão e menor consumo de energia do que as bandas de fitness atuais e se adapta a qualquer superfície. 

Cartões sem contato 

Os cartões-chave do hotel e cartões bancários sem contato, são atualmente feitos de plástico com uma antena NFC dentro que usa metais raros.

No entanto, se você fizer essa antena NFC de grafeno e imprimir em papel reciclado com tinta de grafeno, isso significa muito menos desperdício.

Além de chaves eletrônicas destinadas a hotéis que estão sendo exibidos pelo Conselho Nacional de Pesquisa da Itália, a mesma tecnologia também pode significar cartões de embarque produzidos de forma sustentável, pulseiras de shows, bilhetes de trem e muito mais.

Fones de ouvido MediaDevil Artisanphonics CB-01 Nanene 

À venda na MediaDevil, com sede em Londres, estão os fones de ouvido Nanene de 'áudio aprimorado', construídos pela Versarien. 

A membrana do diafragma em cada fone de ouvido é feita com grafeno, por isso é muito mais fina, mas tem a mesma resistência e durabilidade de uma membrana comum.

No entanto, por ser flexível, pode ser controlado melhor, permitindo agudos e graves aprimorados. Eles são compatíveis com iOS e Android.

Jogos de tabuleiro de grafeno 

Que tal um jogo de Monopólio… com luzes? Usando tintas eletroluminescentes que produzem luz graças ao grafeno, a Novalia e a Universidade de Cambridge criaram um jogo de tabuleiro de demonstração chamado 'Homeward Bound' que integrou painéis de toque, dados que acendem e cartas de 'chance' que são multilíngues. 

As tintas de grafeno podem ser impressas em papelão, madeira, papel (ou qualquer coisa) para criar superfícies inteligentes. 

Roupas inteligentes de grafeno 

Como as tintas de grafeno podem ser impressas em superfícies flexíveis, como folhas de plástico, papel e tecidos, é possível fazer roupas eletricamente condutoras à base de grafeno, como esta camiseta Touch Interface, do Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia.

Funcionando como eletrodos capacitivos sensíveis ao toque, o circuito impresso de grafeno fica dentro da camiseta e os botões ficam do lado de fora. Emparelhado com um telefone ou TV via Bluetooth, significa que você pode atender seu telefone tocando em suas roupas.

Também pode permitir que soldados, bombeiros, esquiadores e outros desportistas atendam o telefone em movimento, além de facilitar o contato de idosos que precisam entrar em contato com os serviços de emergência. 

Patch de grafeno com rastreamento UV 

Roupas com proteção UV que deixam passar uma fração dos raios nocivos do sol para sua pele agora são comuns, mas e se suas roupas pudessem realmente dizer quando sua pele recebeu radiação UV suficiente? Essa é a ideia por trás deste sensor ultrafino e flexível.

"Você cola diretamente em sua pele, ou em seus shorts de natação, ou pode ser integrado a roupas", diz o professor Frank Koppens, do Instituto de Ciências Fotônicas de Barcelona. "Ele mede o índice UV e envia um alarme para o seu telefone quando você precisa sair do sol."

Atualmente em processo de miniaturização, no futuro este patch será ainda menor e totalmente transparente. 

Monitoramento inteligente de palmilhas para atletas 

O grafeno também está fazendo grandes avanços em calçados inteligentes. Meias e palmilhas com sensor de pressão em tempo real não são novas, mas a maioria desses produtos tem apenas alguns sensores de pressão embutidos. Este protótipo tem bem mais de 100. Capaz de medir exatamente onde seus pés estão batendo na sola, a espuma leve embutida em grafeno responde a variações de pressão – e em um nível exato de miligramas. 

“Posso obter um número qualitativo de quanto cada ponto do meu pé está exercendo na sola e apresentar o mapeamento da pressão do sapato, tudo em um aplicativo de smartphone”, diz Yarjan Abdul Samad, do Cambridge Graphene Center da Universidade de Cambridge. 

A célula solar mais eficiente do mundo 

O grafeno poderia nos ajudar a capturar energia solar com mais eficiência? Os primeiros sinais são bons, com o Instituto Italiano de Tecnologia usando grafeno para criar grandes células solares de perovskita. 

“O grafeno é usado para aumentar a eficiência e a estabilidade da célula solar”, disse Beatriz Martín-García, do Instituto Italiano de Tecnologia,, embora não dure tanto quanto uma célula solar feita de silício, a versão com infusão de grafeno já é quatro vezes mais barata de fabricar. Esse é um fator tão importante no impacto potencial do grafeno quanto suas qualidades 'mágicas'. 

Detectores de infecção 

O problema durante um surto é que os exames de sangue levam dias, e as pessoas em lugares como aeroportos e centros urbanos precisam ser testadas imediatamente. Criada pelo KTH Royal Institute of Technology na Suécia para trabalhar com uma pequena gota de sangue, esta plataforma de detecção é baseada em fotônica de silício e fotodetectores de grafeno que encontram pares moleculares específicos no espectro infravermelho. Ele essencialmente identifica a impressão digital molecular de uma doença específica. 

Isso é algo que já pode ser feito em laboratórios, mas o grafeno o torna móvel e realmente de baixo custo porque usa os mesmos processos de produção de chips de silício já usados para chips de smartphones. O detector se conecta a um smartphone e confirma se alguém tem uma doença em 10 minutos. 

Capas de telefone de grafeno 

Cue NanoCase para iPhone X, iPhone 8 Plus e iPhone 7 Plus, contém um painel de grafeno que dissipa o excesso de calor dentro do telefone rapidamente. 

Isso aumenta a vida útil da bateria de um telefone em até 20%, afirmam os fabricantes da NanoCase. No entanto, só vai ajudá-lo se você for o tipo de usuário de telefone que usa intensamente o telefone tanto que fica quente. Jogadores, tomem nota. 

Estas são algumas das muitas aplicações onde o grafeno está sendo agregado a outros materiais para formar compostos mais resistentes, leves, condutivos, flexíveis ou transparentes, dependendo da propriedade que se quer potencializar.

Muitas destas aplicações estão em fase de prototipagem, outras já estão disponíveis no mercado e inúmeras outras estão em fase de pesquisa em institutos e universidades no mundo todo.

A produção do grafeno em escala industrial ainda não é uma realidade, mas os estudos nesta área estão avançando rapidamente para uma solução viável financeiramente.

Alguns estudos atuais apontam para possíveis problemas ambientais que podem ser gerados pelo uso do grafeno devido à sua lenta decomposição, podendo poluir rios, lagos e oceanos.

Ainda temos uma caminhada árdua pela frente até o grafeno fazer parte da nossa vida cotidiana em variados produtos, prometendo melhorar nossa qualidade de vida de diversas maneiras.

Deixe sua opinião sobre a utilização do grafeno, vale a pena investir tanto nesta tecnologia ?

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Artigo escrito pelo professor e Engenheiro Elétrico Gustavo Antonio Velho em 11 de agosto de 2022.

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