Notícia

Tecnologia a laser abre caminhos para aplicações do grafeno verde

Dr. Pedro Ivo Cunha Claro

Fonte

Embrapa | Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

Data

quinta-feira, 2 março 2023 18:00

Áreas

Bioeletrônica. Biomateriais. Ciência dos Materiais. Engenharia Biomédica. Grafeno. Nanotecnologia.

Leve, flexível, excelente condutor de calor e eletricidade, quase transparente e cerca de 200 vezes mais forte que o aço, o grafeno é considerado um material capaz de provocar uma revolução tecnológica na indústria de eletrônicos. Entre os desafios para o seu desenvolvimento e aplicações está a sua produção a partir de fontes renováveis. Isso pode ser obtido por meio da tecnologia de grafeno verde induzido por laser (gLIG), que foi foco de estudo publicado na revista científica Applied Physics Reviews, assinado por cientistas brasileiros e portugueses.

Essa tecnologia abre caminhos para a fabricação de dispositivos simples, sustentáveis e de baixo custo, baseados em fontes de carbono abundantes e renováveis como madeira, folhas, cortiça, cascas e celulose. Com isso, ela deve contribuir para a redução do lixo eletrônico, também conhecido como resíduo computacional, e-lixo ou e-waste. Esses termos são usados para designar dispositivos que funcionam através de energia elétrica, pilhas ou baterias.

“O grafeno induzido por laser (LIG) abre a possibilidade para a produção simples, econômica e escalável de componentes tecnológicos”, contou o Dr. Pedro Ivo Cunha Claro, engenheiro de materiais e um dos autores do artigo escrito durante a sua pós-graduação pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e pela Universidade Nova de Lisboa (UNL). O pesquisador lembra que os últimos anos testemunharam pesquisas cada vez mais extensas em torno do gLIG para integração em várias aplicações eletrônicas, como supercapacitores, sensores, eletrocatalisadores e nanogeradores triboelétricos.

“As técnicas de processamento assistidas por laser surgiram como ferramentas poderosas para uma infinidade de aplicações, desde o processamento de materiais até a fabricação de dispositivos”, disse o Dr. Pedro Claro, atualmente analista de Desenvolvimento Tecnológico no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

Segundo ele, vários sistemas baseados em gLIG para armazenamento de energia, eletrocatálise, tratamento de água e sensores têm sido relatados na literatura. Além disso, o gLIG foi proposto para formulação de tinta ou incorporação em matrizes de polímeros, para expandir ainda mais seu uso para substratos não baseados em carbono ou aplicações para as quais o LIG original não pode ser usado diretamente.

“Suas propriedades mecânicas e físico-químicas, como alta capacidade de resistência mecânica e condutividade elétrica, o tornam um material com potencial de aplicabilidade tecnológica enorme em diversas áreas”, afirmou o engenheiro.

Além de Pedro Claro, assinam o artigo o Dr. Luiz Henrique Capparelli Mattoso e o Dr. José Manoel Marconcini, pesquisadores da Embrapa Instrumentação, e a Dra. Elvira Maria Fortunato, professora da UNL e atual ministra de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Portugal.

O Dr. Luiz Mattoso, que orientou Pedro Claro no Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA) da Embrapa em São Carlos (SP), afirmou que as recentes descobertas abrem caminho para a preparação de eletrônica verde escalável e de baixo custo. “É possível aplicar gLIG em diversos substratos, visando ao surgimento de materiais eletrônicos vestíveis e comestíveis. O gLIG pode ser extraído de resíduos de madeira, folhas, cortiça e carvão, e de outras fontes naturais, permitindo o desenvolvimento de plataformas flexíveis e sustentáveis como alternativa às tecnologias convencionais”, declarou o pesquisador, especialista em nanotecnologia.

“Pudemos usar a tecnologia LIG para desenhar circuitos à base de grafeno, por conversão das cadeias de carbono associadas a qualquer biopolímero ou material celulósico, o que se traduz em melhoria enorme dos recursos necessários para desenvolver uma bioeletrônica sustentável e que contribua para o bem-estar e conforto dos cidadãos”, relatou o Dr. Rodrigo Martins, coordenador do Centro de Investigação de Materiais da UNL (Cenimat), que também assina o estudo.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária.

Fonte: Joana Silva, Embrapa Instrumentação. Imagem: Sensor de UV desenvolvido a partir da grafitização dos nanocristais de celulose do abacaxi por laser. Fonte: Dr. Pedro Ivo Cunha Claro.

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