O que é grafeno?

O grafeno é um termo para uma estrutura especial ou alotrope de átomos de carbono, onde eles se auto-se montam em seis anéis de átomos de carbono em ligações duplas em folhas bidimensionais. Em uma escala atômica, o grafeno se assemelha à estrutura do fio de galinha, ou de uma cerca de ligação de corrente, e é uma estrutura bidimensional repetida que, quando dobrada em cilindros, é conhecida como nanotubo de carbono, ou, quando moldada em uma esfera, é frequentemente referida como buckyball ou fulereno. Uma das áreas mais comuns em que as folhas de grafeno existem naturalmente e são produzidas em pequenas quantidades estão no que geralmente é rotulado como lápis de chumbo, que esfregam folhas da treliça de carbono do ponto de lápis quando ele é desgastado contra o papel, deixando marcas de lápis familiares.

Tanto os materiais grafíticos quanto a pesquisa sobre a tecnologia de grafeno são considerados tão importantes no século 21 st que ganhou duas resse baseadas no Reino UnidoArqueiros da Universidade de Manchester O Prêmio Nobel de Física em 2010. Andre Geim, um físico holandês-russo, e Konstantin Novoselov, um físico russo-britânico, descobriram um método prático de produzir camadas atômicas únicas de grafeno. As aplicações para camadas atômicas de grafeno abrangem o espectro de formas muito densas de armazenamento de dados em computadores a ultracapacitadores para armazenar energia elétrica e células solares flexíveis que poderiam substituir difíceis de trabalhar com o silício. A forma bidimensional única das folhas de grafeno também as torna úteis na pesquisa de física de partículas em instalações de acelerador nuclear, onde podem ter uma massa de repouso de zero, permitindo que eles exibam características do princípio da incerteza de Heisenberg quando bombardeadas por fluxos de elétrons relativísticos.

As muitas aplicações comerciais em potencial para grafeno levaram a um aumento constante nos artigos publicados pela comunidade científica. A partir de 2011, mais de 25.000 trabalhos de pesquisa e patentes foram arquivados paraAs aplicações de grafeno, com o salto médio anual de 157 em 2004 para mais de 2.500 artigos em 2010. Desenvolvimentos em dispositivos de fotônicos de grafeno e optoeletrônica é um dos campos mais promissores que estão sendo pesquisados. Isso ocorre porque o material pode melhorar a eficiência dos painéis de diodo emissor de luz (LED) usados ​​em tudo, desde telas de computador e televisão a sensores de luz. O grafeno tornaria esses monitores flexíveis e mais duráveis ​​e substituiriam a necessidade de usar metais raros e às vezes tóxicos em sua fabricação, como platina e índio.

Uma das principais propriedades do grafeno que o tornaria útil como uma tela sensível ao toque flexível para uma máquina de caixa automatizada (ATM) ou célula solar é que ela pode ser transparente para a passagem da luz e um condutor elétrico eficiente ao mesmo tempo. Não foi até que o Prêmio Nobel de Física tenha sido concedido em 2010, no entanto, que uma maneira fácil de fabricar grandes quantidades de camadas atômicas únicas do material era possívelble. Desde a publicação da metodologia de fabricação da Universidade de Manchester, os cientistas sul-coreanos encontraram uma maneira de ampliar o processo para produzir folhas do material que podem ser usadas para telas de exibição de computador e televisão de tamanho padrão.