Certamente você já ouviu falar de grafeno em numerosas ocasiões. É um tipo de material que possui inúmeras aplicações visto que possui um grande número de propriedades. Com a evolução da tecnologia, alternativas têm sido buscadas para criar materiais mais sofisticados e eficientes com menor custo de produção.
Neste artigo vamos contar a você todas as características, propriedades, usos e curiosidades do grafeno.
O que é grafeno
É um tipo de material que se compõe do agrupamento de vários átomos de carbono que se posicionam juntos dando uma forma hexagonal. O arranjo dos átomos forma uma monocamada com apenas um átomo de espessura. É encontrado constante e abundantemente na natureza na forma de grafite. O ser humano usava o grafite de forma comum nos lápis. Um milímetro de grafite é capaz de conter 3 milhões de camadas de grafeno.
Propriedades do grafeno
Comentamos que ele tem inúmeras aplicações hoje. E é uma substância com propriedades muito interessantes. Essas propriedades são unidas pela abundância de carbono na natureza. Isso faz do grafeno um material com grandes possibilidades de utilidade e é amplamente estudado pela comunidade científica. Vamos destacar quais são as principais propriedades do grafeno:
- Alta condutividade térmica: Ajuda a conduzir o calor entre os materiais e otimizar a transferência de energia.
- Alta condutividade elétrica: Também serve para estabelecer circuitos elétricos, pois conduz muito bem a eletricidade.
- Maior quantidade de elasticidade e flexibilidade: Por possuir essas propriedades, é um material bastante moldável e adaptável a diferentes situações.
- Alta dureza: esta capacidade lhe confere grande resistência.
- Alta resistencia: é cerca de 200 vezes mais forte que o aço. Tem uma resistência semelhante à do diamante, mas com um peso muito mais leve.
- Não é afetado pela radiação ionizante.
- Ele é capaz de gerar eletricidade expondo-o à luz solar por um tempo.
- É um material transparente
- Sua alta densidade não deixa passar os átomos de hélio, mas permite a passagem de água que pode evaporar na mesma velocidade que em um recipiente aberto.
- Tem um efeito antibacteriano: o material e sua composição não permitem que bactérias cresçam em sua superfície.
- Gera aquecimento conduzindo elétrons- Esta é uma propriedade pela qual você pode dirigir usando eletricidade.
- Consumir pouca eletricidade se o compararmos com outros compostos: isso pode levar a grandes economias a longo prazo.
Aplicações
Por todas as propriedades que apontamos, sabemos que o grafeno tem grande aplicabilidade em diversos setores industriais e tecnológicos. No campo da eletrônica é utilizado na fabricação de transistores, microchips, desenvolvimento de tintas condutoras, etc. No campo de a energia renovável pode aumentar seu uso, pois é na energia solar. E é que podemos introduzir o grafeno nos painéis solares para poder aumentar sua eficiência na hora de produzir uma quantidade maior de energia.
Outro setor no qual o grafeno é utilizado é o automotivo. Pode ser usado em baterias para aumentar a autonomia e reduzir o tempo de carregamento. Desta forma, melhoramos o desempenho dos carros elétricos.
Baterias de grafeno
Este material é 100 vezes mais resistente que o aço. A densidade que tem é muito semelhante à da fibra de carbono. A vantagem que tem sobre ele é que pesa 5 vezes menos que o alumínio. Possui um cristal bidimensional com propriedades únicas que o tornam fácil de sintetizar de diferentes maneiras. Isso o torna facilmente adaptável a diferentes situações e moldes onde inseri-los para trabalhar em vários dispositivos eletrônicos.
As baterias de grafeno são aquelas que prometem maior durabilidade, melhor desempenho e menor preço. Eles também se destacam por sofrerem menos impacto ao longo do tempo, portanto, eles têm uma vida útil muito mais longa do que o normal.
A vantagem que oferecem sobre outras baterias comuns é que permitem trabalhar em temperaturas mais elevadas, tornando-se uma solução perfeita para melhorar a vida útil das baterias de carros elétricos. Isso agrega uma vantagem ao fazer com que o carro elétrico não carregue a noite toda, pois tem capacidade suficiente para não desperdiçar energia durante a viagem.
Em termos de custo, oferecem várias possibilidades por um preço bastante competitivo no mercado. Eles são ainda mais baratos do que outras baterias comuns que encontramos hoje nos mercados. Se analisarmos a vantagem que eles oferecem de fazer Se for necessário carregar o veículo elétrico à noite, vemos que a longo prazo representa uma economia bastante significativa.
Vantagens e desvantagens
Vamos apontar quais são as vantagens e desvantagens do grafeno em relação a outros materiais. Estas são suas principais vantagens:
- Com suas grandes propriedades e múltiplas podemos executar quase todos os tipos de aplicativos com mais eficiência.
- Como sua dureza é alta, temos uma vida útil mais longa que o aço, apesar de ter uma consistência elástica e flexível.
- Por ser capaz de conduzir eletricidade e temperatura é derivado em vários usos.
- Uma bateria de grafeno É capaz de carregar a bateria de um celular em apenas 5 minutos.
- Pode servir como medicamento contra o câncer.
Entre as desvantagens deste material, vamos resumir algumas das mais notáveis:
- Embora os pesquisadores estejam tentando descobrir quais são todos os usos potenciais do grafeno, Nem toda prática tira o máximo proveito dela. Esse é um dos motivos pelos quais ainda não existem aplicações comerciais para esse tipo de material. É apenas uma espécie de inconveniente temporário.
- Aplicações comerciais: este ponto é derivado do anterior. Embora existam mais de 60.000 artigos científicos que estudam este material, não existem produtos comerciais feitos de grafeno.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre o grafeno, suas propriedades e seus usos.