O que é grafenoO grafeno é uma substância que tem uma estrutura de cristal de camada única de átomos de carbono. Trata-se de um elemento raro, uma vez que é diferente de todos os materiais do seu tipo. Vários pesquisadores identificaram uma forma de usar esta substância, o que lhes permite a utilização em várias áreas, especialmente nos dispositivos eletrônicos de alta velocidade.

Grafeno é definido como uma folha de átomo de uma fina camada de átomos de carbono dispostos em um formato hexagonal ou uma monocamada plana de átomos de carbono que estão hermeticamente embalados em um retículo 2D.

Em outubro de 2010, dois cientistas da Universidade de Manchester (Reino Unido), Andre Geim e Konstantin Novolselov, ganharam o Prêmio Nobel de Física por suas pesquisas sobre o grafeno. O grafeno é uma folha de um átomo de espessura de carbono, cujas força, flexibilidade e condutividade elétrica abriram novos horizontes para a pesquisa de alta energia em física de partículas e aplicações eletrônicas, ópticas e de energia.

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Entre as principais particularidades do grafeno, estão o óxido de grafeno, um material único de camadas atômicas feitas pela reação posterior de grafite com agentes oxidantes fortes, que tem a capacidade de facilmente converter em grafeno e a baixo custo eletrônicos transparentes e flexíveis à base de carbono.

O grafeno foi uma das grandes inovações em materiais do último século

O grafeno foi uma das grandes inovações em materiais do último século

O óxido de grafeno tem sido conhecido no mundo científico por mais de um século e foi largamente descrito como hidrofílico ou atraídos pela água. Estas folhas de óxido de grafeno comportam-se como surfactantes, como os produtos químicos em sabonete e shampoo que fazem manchas dispersas em água.

As propriedades mecânicas do grafeno seguem as seguintes características do Módulo de Young:

1. Folhas de grafeno se empilham para formar grafite com um espaçamento interplanar de 0,335 nm, o que significa que uma pilha de 3 milhões de folhas teria apenas um milímetro de espessura.

2. O grafeno é um semicondutor de intervalo zero. Por isso, tem uma mobilidade de electrões de alta à temperatura ambiente. É um supercondutor. Transferência de elétrons é 100 vezes mais rápido do que o silício.

3. Grafeno tem uma força recorde de 200 vezes maior do que o aço, com uma resistência à tracção de 130GPa.

4. Grafeno pode ser usado para criar circuitos que são quase supercondutores, potencialmente acelerando componentes eletrônicos em cerca de 1000 vezes.

5. Eletrodos de grafeno usados em baterias de lítio podem reduzir o tempo de recarga a partir de duas horas para cerca de 10 minutos.

A produção de grafeno pode vir de deposição de vapor químico (chemichal vapor deposition) e de epitaxia molecular (MBE), duas outras rotas potenciais para o crescimento do grafeno.

Os usos do grafeno incluem novos dispositivos como telas de toque (touchscreens), displays e monitores de computadores, chip de tomadas, projetos de circuitos, células de energia solar, células de microenergia, airbags de implantação e giroscópios no carro, controle eletrônico de estabilidade, sensores de pressão, micropontas e microsondas de espionagem.