Uma live nesta segunda-feira no canal do CRQ-SP no YouTube abordou o grafeno, sua importância, como foi desenvolvido e os principais métodos de caracterização.

A palestrante foi Solange Kazumi Sakata, química e responsável pelo laboratório nanocompósitos à base de Grafeno do Centro de Tecnologia das Radiações do IPEN, e a mediação foi feita pelo engenheiro químico Claudio Roberto Passatore, ambos integrantes da Comissão Técnica de Elastômeros e Polímeros do CRQ-SP, que promoveu a live.

Solange abriu a palestra mostrando uma notícia de 2024 que abordava a revolução do grafeno para computadores mais rápidos, para explicar como o grafeno revolucionou os produtos de alta tecnologia. Explicou como o grafeno melhora o desempenho de tintas, pneus, revestimentos, vestimentas, como capas de chuvas, e para melhorar o conforto térmico de roupas de inverno.

Explicou alguns princípios da nanotecnologia, já que o grafeno é um nanomaterial, e explicou os tamanhos das nanopartículas e a escala de um nanômetro.

Fez um histórico do surgimento da nanotecnologia, a partir do discurso de Richard Feynman, em 1959, na Calthec, nos Estados Unidos, que descrevia um universo de coisas em pequena escala, as descobertas que se seguiram até 1995, quando Mike Rocco lançou a nanotecnologia para o desenvolvimento de materiais para aplicação em eletrônica, como sensores e baterias, com apoio do governo norte-americano, que destinou verbas para as pesquisas na área.

Solange abordou as propriedades das nanopartículas, com destaque para a alta razão entre área de superfície e volume, que é a principal característica do grafeno. Falou sobre as dimensões das nanopartículas baseadas em sua dimensionalidade e a classificação por tipo de material, como nanopartículas orgânicas, inorgânicas e compostos à base de carbono, como fulerenos.

Depois falou sobre os nanomateriais à base de carbono, explicando o que são os alótropos do carbono, como nanotubos, diamante, grafite e outros. Explicou que o grafeno é uma camada do grafite, e sua descoberta rendeu o Prêmio Nobel de Quimica de 2010 aos pesquisadores.

Solange falou sobre as propriedades do grafeno, como alta resistência mecânica e elevada condutividade térmica. Depois abordou os tipos de grafeno, como o grafeno de uma camada e até 10 camadas, de alta qualidade, e o grafeno com várias camadas, com menor qualidade.

Depois explicou como obter o grafeno por meio de dois processos: top down e bottom up, explicando como o material é obtido em cada um deles.

Abordou a síntese de obtenção de óxido de grafeno, e explicou que o método preferido é com o uso de radiação ionizante, porque não gera resíduos químicos.  Falou sobre a síntese de nanocompósitos à base de grafeno, e como se faz a caracterização do material obtido.

Mostrou gráficos com imagens de microscopia de transmissão eletrônica do grafeno e seus defeitos, e imagens do grafeno por microscopia de força atômica.

Ao final Solange abordou as aplicações do grafeno em várias áreas, como eletrônica, em que é utilizado em leds de televisores e armazenamento de dados; em compósitos, para aumentar a resistência do material, como baterias automotivas; em geração de energia, em células solares e células de combustíveis; na área biomédica, em biossensores e carreadores de fármacos, entre outras áreas. Também mostrou artigos científicos investigando o uso do grafeno em diferentes áreas, e abordou suas potenciais aplicações, como em energia renovável e produtos de consumo.

Ao final a palestrante respondeu às perguntas dos participantes. A live está disponível em https://www.youtube.com/watch?v=QSu4yhOwD3E.