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Terça, 24 Setembro 2013 10:28

A UFC é o segundo centro do País em pesquisas publicadas sobre o grafeno, atrás apenas da Federal de Minas Gerais, segundo aponta artigo publicado na edição de setembro do Brazilian Journal of Physics. O artigo "Perspectivas sobre o investimento na tecnologia de pesquisa com grafeno e outros materiais 2D" ("Perspectives on graphene and other 2d materials research technology investment") é assinado por J. Ribeiro Soares e Mildred S. Dresselhaus, prestigiada física norte-americana ganhadora do Kavli Prize.

O grafeno é formado por um arranjo hexagonal de átomos de carbono com estrutura semelhante a um favo de mel e espessura de apenas um átomo. Seu isolamento rendeu um prêmio Nobel de Física aos pesquisadores Andre Geim e Konstantin Novoselov, da Universidade de Manchester.

O QUE É O GRAFENO – As propriedades do grafeno têm chamado a atenção dos pesquisadores da área de ciências de materiais. Ele é cem vezes mais eficaz como condutor elétrico do que o silício, o que lhe abre enormes possibilidades na área de transmissão de dados, com consequente aceleração da Internet.

Também possui excelentes propriedades térmicas, tendo motivado estudos sobre seu uso como elemento para resfriar pontos de geração de calor (hot spots) em equipamentos eletrônicos. Pesquisadores avaliam se seu uso em data-centers, por exemplo, poderia aumentar a vida útil das máquinas, bem como sua eficiência energética.

Além disso, o grafeno é transparente, leve, flexível e mais resistente que um diamante. Há expectativa, por exemplo, de que ele venha a substituir o óxido de estanho dopado com o metal índio das atuais telas de tablets e smartphones, garantindo uma nova estrutura mais resistente. Ou que ganhe espaço nas indústrias automobilística, naval, aeroespacial e civil, por conta de sua resistência mecânica e leveza.

Por tudo isso, o grafeno tem sido visto como o material com maior potencial de desenvolvimento de novas tecnologias no futuro, uma promessa equivalente ao que o silício promoveu na indústria eletrônica dos anos 1970. Vários governos e instituições têm bancado investimentos milionários em pesquisas na área.

PESQUISA NA UFC – O Programa de Pós-Graduação em Física tem colaborado com a pesquisa em grafeno tanto do ponto de vista experimental quanto teórico. Têm se destacado na literatura internacional as pesquisas sobre propriedades eletrônicas do grafeno abordando como os portadores de carga (responsáveis pela corrente elétrica) se comportam em função do campo elétrico, das deformações mecânicas, da funcionalização com diferentes espécies químicas e empilhamento de camadas.

Como explica o Prof. Antônio Gomes Souza Filho, coordenador do Programa de Pós-Graduação em Física, entender a origem dessas propriedades é fundamental para o design de dispositivos eletrônicos que usam o grafeno como material base, tais como sensores e transistores.

Outra linha de contribuição tem sido a identificação de defeitos no grafeno utilizando a espectroscopia Raman ressonante, técnica que usa o espalhamento da luz laser para investigar o movimento dos átomos na estrutura. A técnica permite identificar se existem defeitos na estrutura, tais como a ausência de um átomo, criando uma falha, ou mesmo uma molécula ligada à camada do grafeno. Essas falhas influenciam sobremaneira as propriedades de transporte eletrônico do material. No caso específico do grafeno, os defeitos são importantes para suas propriedades magnéticas.

As contribuições mais recentes têm se concentrado no estudo de novas nanoestruturas, tais como os nanowiggles (fitas em zig-zag) e pontos quânticos de grafeno. Os modelos teóricos desenvolvidos servem de base e guia para os experimentalistas fabricarem sistemas com propriedades físicas predefinidas.

Fonte: Prof. Antônio Gomes Souza Filho, coordenador do Programa de Pós-Graduação em Física – fone: 85 3366 9008