Nanotecnologia

Brasil amplia pesquisas sobre grafeno

Com informações da Agência Fapesp -  08/03/2016

O centro MackGraphe recebeu investimentos de mais de R$ 100 milhões e é o primeiro do gênero na América Latina.[Imagem: Mackenzie/Divulgação]

Centro de pesquisas sobre grafeno

Doze anos depois da descoberta do grafeno, diversos países continuam na corrida para conseguir produzir em grande escala e alta qualidade o material obtido do grafite.

Com potencial para inúmeras aplicações, da tecnologia atual a novas tecnologias disruptivas, o material ainda sofre com a dificuldade de fabricação em escala industrial.

O Brasil está se juntando a esse esforço com a inauguração do Centro de Pesquisas Avançadas em Grafeno, Nanomateriais e Nanotecnologias (MackGraphe), no campus da Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM), em São Paulo.

O Centro recebeu investimentos de mais de R$ 100 milhões e é o primeiro do gênero na América Latina.

O grafeno e a molibdenita estão se juntado para criar uma nova indústria da eletrônica ultrafina. [Imagem: ORNL]

Janela de oportunidade do grafeno

Um dos objetivos será aproximar o MackGraphe do setor industrial, com vistas a dominar a cadeia de processamento do grafeno e desenvolver inovações a partir do material no prazo de cinco anos - o período estimado da janela de oportunidade para desenvolver ciência e tecnologia do grafeno.

Segundo os pesquisadores da área, o Brasil tem grandes chances de explorar essa janela de oportunidade, uma vez que possui uma das maiores reservas de grafite (a matéria-prima do grafeno) no mundo, cujo quilo custa US$ 1 e dele pode-se extrair 150 gramas de grafeno, comercializados a US$ 15 mil.

Além disso, a cadeia industrial do grafeno no mundo ainda não está estabelecida. Ao contrário do silício, que já possui uma cadeia industrial estabelecida no mundo e na qual o Brasil não conseguiu se inserir, a do grafeno só está no começo.

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"O grafeno representa uma grande oportunidade para o Brasil justamente porque está no início. Se esperar demais e não participarmos dessa corrida, outros países irão desenvolver tecnologias a partir do grafeno, teremos que pagar royalties para usá-las e perderemos a oportunidade de dividir a riqueza que esse material vai gerar", afirmou Antônio Hélio de Castro Neto.

Atualmente na Universidade de Cingapura, Castro Neto, considerado uma das maiores autoridades mundiais na área, trabalhou com Andre Geim, um dos ganhadores do Prêmio Nobel de Física de 2010 por sua pesquisa sobre o grafeno, já tendo participado de vários estudos importantes na área do grafeno:

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• Grafeno e plasmônica permitem controle elétrico da luz
• Grafeno faz painel solar com poucos átomos de espessura

"Há milhares de cientistas no mundo inteiro buscando aplicações das mais diversas para o grafeno, como para transistores, métodos de análise de DNA, baterias e materiais compostos. Há mais de 10 mil patentes relacionadas a aplicações registradas", disse Andre Geim, que esteve no Brasil para participar da inauguração do MackGraphe.

A família inaugurada pelo grafeno agora já incluimolibdenita, fosforeno, estaneno, germaneno,siliceno e até um pentagrafeno. [Imagem: Cortesia Universidade de Basel]

Grafeno industrial

Com uma área superior a 4 mil metros quadrados à disposição, distribuídos em nove pavimentos, a equipe do Centro irá explorar as propriedades do grafeno e deoutros materiais bidimensionais ou unidimensionais - formados por camadas planas e simples de átomos ou moléculas -, com vistas a aplicações na indústria.

Para isso, conta com laboratórios e equipamentos de ponta e uma equipe de 15 pesquisadores, de quatro nacionalidades, especialistas em produção e caracterização do grafeno para aplicação industrial.

"O MackGraphe terá o objetivo de fazer pesquisa com uma visão de engenharia aplicada e, para isso, será essencial termos uma forte interação com o setor produtivo," disse Eunézio Antônio Thoroh de Souza, coordenador do Centro.

Inicialmente, a interação do Centro com o setor produtivo se concentrará nas áreas de fotônica, energia e compósitos (combinação de materiais diferentes, como o grafeno com um polímero) -, nas quais já há um número expressivo de empresas atuantes no país.

A ideia, contudo, é expandir a interação com outros setores, como o de agropecuária, em que o Brasil se destaca como um grande exportador, afirmaram representantes da instituição.

"Não queremos ficar presos a essas três áreas [fotônica, energia e compósitos]. Vamos conversar com empresas de outros setores, como do agronegócio, e buscar a autossustentabilidade do MackGraphe," disse Maurício Melo de Meneses, presidente do Instituto Presbiteriano Mackenzie, mantenedor da universidade.