Nos últimos anos, muita atenção tem sido dada ao supermaterial grafeno. Mas o que é o grafeno? Bem, imagine uma substância 200 vezes mais forte que o aço, mas 1000 vezes mais leve que o papel.
Em 2004, dois cientistas da Universidade de Manchester, Andrei Geim e Konstantin Novoselov, “brincaram” com grafite. Sim, a mesma coisa que você encontra na ponta de um lápis. Eles ficaram curiosos sobre o material e queriam saber se ele poderia ser removido em uma camada. Então eles encontraram uma ferramenta incomum: fita adesiva.
“Você coloca [a fita] sobre grafite ou mica e depois remove a camada superior”, explicou Heim à BBC. Flocos de grafite voam da fita. Em seguida, dobre a fita ao meio e cole na folha de cima, depois separe-as novamente. Então você repete esse processo 10 ou 20 vezes.
“Cada vez os flocos se dividem em flocos cada vez mais finos. No final, flocos muito finos permanecem na correia. Você dissolve a fita e tudo se dissolve.”
Surpreendentemente, o método da fita fez maravilhas. Este interessante experimento levou à descoberta de flocos de grafeno de camada única.
Em 2010, Heim e Novoselov receberam o Prêmio Nobel de Física pela descoberta do grafeno, um material composto por átomos de carbono dispostos em uma rede hexagonal, semelhante à tela de arame.
Uma das principais razões pelas quais o grafeno é tão incrível é a sua estrutura. Uma única camada de grafeno puro aparece como uma camada de átomos de carbono dispostos em uma estrutura hexagonal. Essa estrutura em favo de mel em escala atômica confere ao grafeno sua força impressionante.
O grafeno também é uma estrela elétrica. À temperatura ambiente, conduz eletricidade melhor do que qualquer outro material.
Lembra daqueles átomos de carbono que discutimos? Bem, cada um deles tem um elétron extra chamado elétron pi. Este elétron se move livremente, permitindo conduzir através de múltiplas camadas de grafeno com pouca resistência.
Uma pesquisa recente sobre grafeno no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) descobriu algo quase mágico: quando você gira levemente (apenas 1,1 graus) duas camadas de grafeno para fora do alinhamento, o grafeno se torna um supercondutor.
Isto significa que pode conduzir eletricidade sem resistência ou calor, abrindo possibilidades interessantes para futura supercondutividade à temperatura ambiente.
Uma das aplicações mais esperadas do grafeno é em baterias. Graças à sua condutividade superior, podemos produzir baterias de grafeno que carregam mais rápido e duram mais do que as modernas baterias de íons de lítio.
Algumas grandes empresas como a Samsung e a Huawei já seguiram este caminho, com o objetivo de introduzir estes avanços nos nossos gadgets do dia a dia.
“Até 2024, esperamos que uma gama de produtos de grafeno esteja no mercado”, disse Andrea Ferrari, diretora do Cambridge Graphene Centre e pesquisadora do Graphene Flagship, uma iniciativa dirigida pela European Graphene. A empresa está a investir mil milhões de euros em projetos conjuntos. projetos. A aliança acelera o desenvolvimento da tecnologia do grafeno.
Os parceiros de investigação da Flagship já estão a criar baterias de grafeno que fornecem 20% mais capacidade e 15% mais energia do que as melhores baterias de alta energia actuais. Outras equipes criaram células solares baseadas em grafeno que são 20% mais eficientes na conversão da luz solar em eletricidade.
Embora existam alguns produtos iniciais que aproveitaram o potencial do grafeno, como os equipamentos esportivos Head, o melhor ainda está por vir. Como observou Ferrari: “Falamos de grafeno, mas na realidade estamos falando de um grande número de opções em estudo. As coisas estão caminhando na direção certa.”
Este artigo foi atualizado usando tecnologia de inteligência artificial, verificado e editado pelos editores do HowStuffWorks.
O fabricante de equipamentos esportivos Head usou esse material incrível. Sua raquete de tênis Graphene XT afirma ser 20% mais leve com o mesmo peso. Esta é uma tecnologia verdadeiramente revolucionária!
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Horário da postagem: 21 de novembro de 2023