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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.