Telas dobráveis, internet ultraveloz, supercamisinhas e algumas outras maravilhas possíveis com grafeno
Material com espessura de um átomo de carbono e muito flexível vem sendo considerado essencial para o futuro da tecnologia
O futuro da tecnologia está sendo escrito a lápis. Descoberto a partir do grafite, o grafeno, material de flexibilidade, leveza e condutividade extremas tem o potencial de dar à luz aparelhos eletrônicos, baterias e outras soluções high tech que só existem hoje nos sonhos dos consumidores.
Com espessura de um único átomo de carbono, equivalente à milionésima parte de um fio de cabelo, não há nada mais fino que o grafeno. Se o grafite fosse um livro, ele seria uma folha. Mas essa finura se mostra inversamente proporcional a seu poder de fogo: é 300 vezes mais duro que o aço e chega a ser mais resistente que o diamante. Tem ainda a maior condutividade já registrada em temperatura ambiente, e os elétrons passam através dele até 200 vezes mais rápido do que pelo silício dos chips de computador.
Flexível, o material pode ser usado na criação de smartphones, tablets e até televisores que dobraremos e guardaremos no bolso. Por ser finíssimo, também é transparente, abrindo espaço para o desenvolvimento de telas maleáveis sensíveis ao toque, com a vantagem de serem resistentes à água.
O grafeno pesa quase nada, sendo possível cobrir a área de um campo de futebol com apenas um grama do material. Por causa disso, ele poderia ser integrado a outras superfícies sem prejuízo de sua portabilidade, transformando qualquer objeto em um equipamento eletrônico. Isso permitiria um salto na concepção dos chamados eletrônicos vestíveis, abrangendo de roupas conectadas a lentes de contato com visão noturna.
Os mais ambiciosos veem o grafeno penetrando mais fundo, graças às dimensões nanométricas e à capacidade de adaptação do material: sensores de grafeno que se comunicam com tecidos humanos, por exemplo. Já a Fundação Bill e Melinda Gates doou US$ 100 mil à Universidade de Manchester para o desenvolvimento de uma camisinha de grafeno que manteria intacto o prazer sexual e seria à prova de estouro.
Uma rede mais rápida
Com tantas qualidades, imaginou-se logo que o grafeno seria, enfim, um substituto à altura para o silício nos chips de computador. O material que dá nome à região onde nasceram empresas como Apple e Intel se aproxima do seu limite como matéria-prima de processadores, uma vez que seus transistores já são quase do menor tamanho permitido pela física. Mas não é bem assim.
— A ideia não é substituir o silício. Isso até pode acontecer daqui a 30 anos, mas o que queremos hoje é usar o grafeno onde o silício não atua bem, como em superfícies flexíveis, transparentes e integradas ao corpo, em baterias e supercapacitores — disse Andrea Ferrari, diretor do Centro do Grafeno da Universidade de Cambridge.
Claudius Feger, diretor da divisão de Dispositivos Inteligentes da IBM no Brasil, admite que o silício sempre baterá o grafeno em uma das tarefas básicas dentro dos chips. A verdade é que o grafeno é tão condutivo que, uma vez que os elétrons começam a passar através dele, é muito difícil pará-los. Só que a interrupção controlada da corrente é justamente o que torna possível armazenar os dados expressos pelos dígitos “1” e “0” em chips. Por isso o especialista prevê que o grafeno exercerá papel mais importante por sua capacidade óptica, via fotodetectores e receptores de radiofrequência que tornariam mais rápida a transmissão de dados nos equipamentos de silício.
— O grafeno poderia melhorar o desempenho dos equipamentos feitos de sílica, que é a base da fibra óptica. Assim, o acesso dos aparelhos à internet poderia ser mais veloz, por exemplo — observa o físico Fernando Lázaro, da PUC-Rio.
Mas nada disso existirá se não surgir um método eficiente para produção de grafeno em larga escala, e é sobre isso que se debruçam cientistas de todo o mundo agora. O método tradicional de obtenção do grafeno é conhecido como esfoliação mecânica. É útil às pesquisas, mas não atende às necessidades industriais, pois proporciona folhas de grafeno com apenas alguns milímetros.
— Para obter placas com um metro quadrado, por exemplo, a alternativa é a chamada deposição química, em que se espalha um vapor de metano sobre cobre ou níquel. Depois se mergulha isso em uma solução que corrói o metal, e o que sobra é grafeno. Mas esse processo tem o revés de “sujar” o material, reduzindo algumas de suas propriedades — diz o físico Eunézio Antônio de Souza, responsável na Universidade Presbiteriana Mackenzie pelo MackGrafe, primeiro centro de pesquisas dedicado ao grafeno no Brasil.
Reduzir as falhas da deposição química é justamente um dos objetivos hoje daGraphene Flagship, a maior iniciativa de pesquisa sobre grafeno no mundo. O consórcio foi estabelecido pela União Europeia (UE), envolve 17 países e tem orçamento de € 1 bilhão. Gigantes da tecnologia como a Samsung também vêm se debruçando sobre o problema.
Globo.com
