Conheça o Grafeno: produto da mineração que pode revolucionar o mundo da tecnologia

25 Jun 2021

Composto de carbono poderá substituir fibra ótica no futuro das conexões e trazer velocidade ultrarrápida

Queridinho no mundo da tecnologia devido às suas infinitas possibilidades de aplicação, o grafeno é mais um produto produzido pela mineração brasileira que pode transformar o mercado. O nanomaterial é composto apenas por carbono, em que os átomos se ligam e formam estruturas hexagonais, formando uma fina camada. Pode ser aplicado em diversas áreas, sendo as mais conhecidas: construção civil, energia, telecomunicações, medicina e eletrônica. 

O Brasil tem uma das maiores reservas de grafita natural, material que contém grafeno. As reservas naturais de grafite brasileiras chegam a 45% do total mundial. Embora seja observada a ocorrência de grafita em todo o território brasileiro, as reservas exploradas encontram-se em Minas Gerais e Bahia. Com a matéria-prima abundante, o Brasil também investe em pesquisas na área. O primeiro laboratório da América Latina destinado a pesquisas com grafeno está localizado no Brasil, na Universidade Presbiteriana Mackenzie em São Paulo, chamado MackGraphe.

Você sabia que o grafeno é 200 vezes mais forte que o aço? Apesar de fino e leve, o grafeno é um material extremamente forte, sendo o elemento mais rígido que se conhece, superando até mesmo o diamante. É o cristal mais fino conhecido e suas propriedades o fazem ser muito desejado, por ser leve, condutor de eletricidade, rígido e impermeável. 

Para se ter uma ideia do tamanho desse material, a espessura de uma folha de papel corresponde à sobreposição de 3 milhões de camadas de grafeno. É o material mais fino isolado e identificado pelo homem: sua dimensão é da ordem de nanometros. Ele é leve e resistente, capaz de conduzir eletricidade melhor que metais, como cobre e silício.

Outra vantagem do material é que ele é extremamente barato para ser produzido. Daí vem a tal revolução que o material pode trazer, já que tem muito mais qualidades que o plástico e o silício.

Grafeno poderá substituir a fibra ótica 

Fibra ótica

Cientistas americanos estudam a possibilidade de substituir fibras óticas por Grafeno. Crédito; Divulgação

A fibra ótica, filamento flexível e transparente fabricado a partir de vidro, fios de silício  ou plástico extrudido, é utilizada como condutor de elevado rendimento de luz, imagens ou impulsos codificados. Considerada o melhor padrão para transmissão de dados nos dias atuais, a tecnologia se tornou predominante no Brasil e no mundo. 

No entanto, cientistas da Universidade de Wisconsin, nos Estados Unidos, estão desenvolvendo um estudo com o grafeno que futuramente pode substituir essa tecnologia. Eles estudam a possibilidade de utilizar o grafeno para modular frequências em velocidades inigualáveis e até mesmo inimagináveis ao que se tem atualmente, além de bloquear frequências indesejadas, tornando as conexões mais estáveis.

Para isso, os especialistas desenvolveram as menores estruturas de fita de grafeno possíveis, em dimensões inéditas.  O grafeno conta com características físicas únicas — é a única substância conhecida que pode se comportar como um isolante e supercondutor ao mesmo tempo, dependendo da sua estrutura. Desta forma, seria possível escaloná-lo de forma que seja alcançada a melhor interação com a luz e, consequentemente, propicie melhores conexões.

Os futuros estudos e testes dos cientistas consistirão em versões ajustadas do método de fabricação das fitas, já que foi descoberto que a largura das fitas é proporcional ao comprimento de luz refletida pelo material, ou seja, quanto menor o dispositivo, menor o comprimento das ondas de luz. Na prática, ondas menores significam maior energia, e esse aspecto foi observado nos dispositivos de grafeno, que mediram índices de energia inéditos com o material – que deverão se tornar cada vez mais estreitos.

As novas nanoestruturas permitiriam que o futuro das telecomunicações fosse projetado para contar com redes estáveis, confiáveis e, obviamente, com velocidades jamais vistas.

Telhas solares geram energia com grafeno 

Telha Grafeno

Modelos de telhas solares produzidas com grafeno. Foto: Divulgação | Telite

O grafeno também foi utilizado em um novo modelo de telha, criado pela empresa Telite, para gerar energia. A telha é capaz de transformar a energia solar em eletricidade, tornando as construções autossuficientes em energia. 

As placas pesam 7 kg e têm pouco mais de 2 metros de comprimento e o custo é 40% menor do que os painéis solares convencionais. Entre suas vantagens está a capacidade de gerar energia, mesmo em tempo nublado ou chuvoso, resistência a altas temperaturas, baixa densidade comparado com metais e outros materiais, impermeável, baixa reatividade e atóxico. 

De acordo com o fabricante, quatro unidades de telhas são suficientes para gerar até 30 kW mês, eletricidade necessária para abastecer uma residência média durante todo esse período. Outra vantagem apontada pela marca é a durabilidade do produto, que pode chegar a 80 anos. As telhas estão na fase de certificação no Inmetro. 

Com informações do Engenharia E, Ciclo Vivo, Toda Matéria 

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