MackGraphe: o que esperar do primeiro centro de pesquisas privado de grafeno no Brasil
Expectativa é que diversos setores da indústria nacional se beneficiem com as propriedades do grafeno
Direta ou indiretamente você já ouviu falar no grafeno, material que deverá revolucionar nos próximos anos, a indústria, tanto quanto o plástico tem feito até então. De origem do grafite, esse elemento promete utilidades para diversas áreas do setor produtivo, produtivo desde inovações na saúde (com próteses e diagnósticos) até às novas tecnologias (com gadgets dobráveis e mais resistentes).
As suas propriedades são impressionantes: ele é mais resistente que o aço, mais leve que o ar e tão transparente quanto o plástico e ainda tem a capacidade de conduzir cem vezes mais energia que o cobre. Por esse motivo, desde as descobertas iniciais do seu potencial, pelos físicos Andre Geim e Konstantin Novoselov, vencedores do Nobel de Física em 2010, iniciou-se uma corrida de institutos públicos e privados, para se investigar mais possibilidades desse material.
Um desses centros de pesquisa é o MackGraphe, inaugurado em março de 2016, nas dependências da Universidade Presbiteriana Mackenzie em São Paulo. Composta por uma equipe interdisciplinar de mais de cem pessoas, que inclui Engenheiros, Físicos e Químicos, a instalação tem como objetivo se dedicar à pesquisa de três áreas de atuação do grafeno: Fotônica, Energia e Materiais Compósitos.
Para saber mais detalhes sobre isso, conversamos com Guilhermino José Macêdo Fechine, professor e pesquisador da Universidade Presbiteriana Mackenzie, cuja área de pesquisa no MackGraphe é o entendimento das interações entre polímeros e diversos materiais 2D (grafeno, MoS2, hBN, fosforeno, etc), quer seja para melhoria de processos de transferência ou nanocompósitos poliméricos.
- Sendo o MackGraphe o primeiro centro privado em pesquisas do grafeno, qual é a importância do centro de pesquisas no Brasil?
O MackGraphe é um marco muito importante para pesquisa brasileira, abrindo um novo caminho para os pesquisadores do Brasil e do mundo. No caso do Brasil, a grande maioria dos centros de pesquisas e universidades que se dedica a pesquisa de ponta se restringia apenas a setores públicos (federais e estaduais). A Universidade Presbiteriana Mackenzie viu a grande oportunidade de crescimento em pesquisa abrindo um centro que se dedicasse totalmente a ciência/engenharia aplicada que envolvam o grafeno e outros materiais bidimensionais. O centro já aloca cerca de mais de 100 pessoas, incluindo professores/pesquisadores, pós-doutorandos, alunos de doutorado, mestrado e iniciação científica. Espera-se que esse número dobre em muito pouco tempo. No momento, o centro também conta com um bom número de pesquisadores e estudantes internacionais.
- Quais são os atuais focos de estudo do centro de pesquisa?
O MackGraphe foi projetado para se dedicar a três grandes áreas de atuação do grafeno: Fotônica, Energia e Materiais Compósitos. Cada área foi escolhida mediante estudo o qual demonstrou que esses são os setores em que o grafeno mais rapidamente conseguirá (em alguns casos, já conseguiu) atingir a sociedade na forma de produtos.
- Sua área de pesquisa está baseada nos compósitos. Você poderia explicar do que se trata esse campo de pesquisa? E qual a importância para a indústria nacional?
A área de Materiais Compósitos engloba, dentre outras coisas, o setor que se utiliza do grafeno e outros materiais bidimensionais para adicionar ou potencializar propriedades de outros materiais. Um exemplo prático para isso é a inserção do grafeno em materiais plásticos, sendo o resultado final um plástico mais leve e mais resistente. No caso do grafeno, além de melhorar a resistência mecânica dos plásticos, outras propriedades podem ser vislumbradas, como condutividade elétrica, condutividade térmica, impermeabilidade a gases, adesão celular, entre outras. Essas benfeitorias atingem fortemente diversos setores industriais, como: setor têxtil, automobilístico, esportivo, eletrônica flexível, biomateriais (implantes), dentre outros.
- Qual a situação atual da produção do grafeno no Brasil?
O Brasil detém a maior reserva de grafite do mundo. Aqui vale lembrar que o grafeno é produzido em grande escala por meio de rotas que se utilizam do grafite. Ou seja, como se diz na minha terra (Campina Grande – PB), “estamos com a faca e o queijo na mão”. O crescimento da demanda do setor industrial pelo grafeno conduzirá, e já está conduzindo, o desenvolvimento do setor de produção do grafeno no Brasil.
- Umas das principais utilidades do Grafeno é a condução de calor e eletricidade. Há outras possibilidades para esse material? Tendo em vista os estudos, há perspectivas de novas utilidades?
Inicialmente, as propriedades de condutividade térmica e de eletricidade singulares foram extremamente atraentes para se vislumbrar as aplicações para o grafeno. Um setor que vem crescendo em número de publicações científicas é o da aplicação médica do grafeno. Diversos tipos de sensores têm sido produzidos utilizando o grafeno, como é o caso de um sensor para detecção de câncer de mama em estágios iniciais desenvolvido pela pesquisadora Dra. Cecília de Carvalho Castro e Silva durante seu doutorado na UNICAMP. Hoje a pesquisadora faz parte do grupo de pesquisadores do MackGraphe. Dispositivos fotônicos, eletrônica flexível, baterias, supercapacitores, painéis solares, tecidos e embalagens inteligentes, equipamentos esportivos de alto desempenho, entre outros, são áreas que já estão em grande desenvolvimento no que se trata da aplicação do grafeno.
- É possível elencar os setores industriais nacionais que terão maior vantagem com a utilização do grafeno?
Os setores mais privilegiados pela chegada do grafeno são os envolvidos com plásticos (têxtil, embalagens, automobilístico, materiais esportivos), eletrônica flexível, baterias, supercapacitores, painéis solares, e principalmente, o setor de produção de grafeno a larga escala.
