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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

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

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

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.

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

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.

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

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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