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Grafeno: Conheça 5 características do chamado material do futuro

O Grafeno é considerado o material mais fino do mundo

Primeiramente, o grafeno é um material produzido por meio da extração de camadas superficiais da grafite (o mesmo usado em lápis), mineral abundante na Terra e um dos mais comuns alótropos do carbono.

Além disso, o grafeno é composto por átomos de carbono ligados em estruturas cristalinas hexagonais por meio de ligações sp2. Essas ligações repetem-se ao longo de um plano bidimensional, com somente um átomo de altura.

Grafeno é considerado o material mais fino do mundo. Consiste de uma camada bidimensional de átomos de carbono organizados em estruturas hexagonais.

As ligações químicas entre os átomos de carbono e a espessura do grafeno tornam esse elemento recordista em algumas propriedades físicas. Bons exemplos são a resistência mecânica, condutividades térmica e elétrica. Consequentemente, tem variadas aplicações.

Grafeno, 5 características do chamado material do futuro

Primeiramente, em 1947 o físico Philip Russel Wallace descobriu e estudou os princípios do material. Apesar disso, só em 1962 os químicos alemães Ulrich Hofmann e Hanns-Peter Boehm batizaram o composto. O nome dado foi resultado da junção das palavras “grafite” e o sufixo “-eno”.

Até 2004, o grafeno era conhecido apenas pela comunidade científica. Os cientistas Konstantin Novoselov (russo-britânico) e Andre Geim (russo-holandês), ambos da Inglaterra, mudaram isso. Na época, os dois resolveram testar o potencial do grafeno como transistor, uma alternativa ao silício usado em semicondutores.

Seus estudos tornaram o material cada vez mais fino, até chegar à espessura de um átomo. Apesar disso, a estrutura não teve sua condutividade danificada. A descoberta rendeu aos cientistas, seis anos depois, o Prêmio Nobel de Física. Só em 2010, foram publicados cerca de 3.000 estudos que comprovam os recursos aparentemente ilimitados do componente.

Grafeno, 5 características do chamado material do futuro

Primeiramente, ele tem alta condutividade. Isso por que os elétrons se movem através do grafeno com praticamente nenhuma resistência e aparentemente sem massa.

Consequentemente, o transporte de eletricidade ocorre de forma mais rápida, eficiência e precisa do que qualquer outro material. Dependendo do que for ser criado com esse material, o resultado pode ser surreal.

Já imaginou baterias de celulares de grafeno? Certamente os aparelhos ficariam carregados em 5 segundos.

Grafeno, 5 características do chamado material do futuro

Inicialmente, de acordo com a Universidade Rive, no Texas, o material é visível. Mesmo sendo o material mais fino que existe, com apenas um átomo de espessura. O grafeno absorve apenas 2,3% da luz, porém, se você o colocar em cima de uma folha de papel, você será capaz de vê-lo.

Grafeno, 5 características do chamado material do futuro

O grafeno é extremamente forte, apesar de ser fino e leve. Além disso, ele é o elemento mais rígido que já se conheceu, superando até mesmo o diamante. Por exemplo, uma folha de grafeno de 1 metro quadrado pesa apenas 0,0077 gramas, porém, é capaz de suportar o peso de até 4 kg.

Grafeno, 5 características do chamado material do futuro

Além de tudo isso, o material possui grande elasticidade apesar da rigidez. Ele se estica até 25% a mais do seu comprimento.

Além disso, ele também é o material mais impermeável já descoberto. Por exemplo, mesmo os átomos de hélio não podem passar por ele.

Grafeno, 5 características do chamado material do futuro

Primeiramente, o grafite é a versão tridimensional  do carbono. Já o grafeno possui características muito diferentes, uma vez que é bidimensional.

Estudar nosso material em questão mostra como outros materiais podem se comportar de forma bidimensional. Apesar disso, é curioso a forma como chegaram nesse material bidimensional. Esse elemento foi isolado utilizando um rolo de fita adesiva, um pedaço de grafite puro e um transistor feito de grafeno.

Grafeno, 6 características do chamado material do futuro

Primeiramente, o material é muito facilmente maleável. Ele também funciona muito bem para produtos tecnológicos, devido a suas características.

Consequentemente ele funciona para internet por exemplo, deixando-a muito mais rápida. Além disso ele funciona para os setores automotivo, naval, aeronáutica e produção de veículos bem mais leves e econômicos.

Também pode ser usado na fabricação de fones de ouvido, painéis solares, desintoxicados de água contaminada, filtro de água salgada, transmissor de sinal FM, chips e dispositivos biônicos.  Até a camisinha poderá ser feita dele. Apesar disso, o maior desafio das empresas e desenvolvedores é tornar a produção do material viável comercialmente e em larga escala.

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Fonte: Hiper Cultura Mundo Educação Canal Tech

Imagens: Hardware Plantas de Casa Minas fez Ciência Acredite ou não

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