Material mais leve e resistente que existe, com altíssima condutividade térmica e elétrica, é obtido a partir do grafite e possui diversas aplicações em alta tecnologia.

Pesquisadores da Universidade de Caxias do Sul desenvolveram um método próprio para produção de grafeno com alta pureza. Inicialmente em pequena escala, a produção é voltada à obtenção de material para pesquisas científicas desenvolvidas na instituição, nas áreas de nanotecnologia, medicina regenerativa, revestimentos avançados e segurança militar. O domínio da técnica produtiva, no entanto, poderá permitir o desenvolvimento de outras aplicações em diversas áreas em que o material – o mais leve e resistente que existe, com excelente condutividade de térmica e elétrica – pode ser implementado.

O grafeno é uma das formas alotrópicas do carbono, assim como o diamante, o carvão e o grafite (do qual é oriundo), caracterizando-se pela organização hexagonal dos átomos. Foi isolado pela primeira vez em 2004, na Inglaterra, em uma pesquisa que resultou no Prêmio Nobel de Física. Seu uso permitirá desenvolver novos materiais, com elevadíssima resistência mecânica, capacidade de transmissão de dados e economia de energia, substituindo materiais que já têm décadas de uso. As aplicações iniciais se voltam para a nanotecnologia, na produção de chips de computador, telas e displays LCD e touchscreen de televisores, computadores e celulares e componentes eletrônicos.

Subsídio para pesquisa – De acordo com o professor Otávio Bianchi, pesquisador dos programas de pós-graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais e em Ciências da Saúde da UCS, o método desenvolvido a partir da redução do grafite oxidado pode ser uma alternativa para obtenção de grafeno de elevada pureza. “O grande problema ainda é o custo de produção, pois a purificação até se chegar no grafeno exige várias etapas”, observa.

O grafeno é obtido com a reordenação das moléculas do grafite para o formato hexagonal. Além da remoção do óxido, o processo atua na retirada de metais aderidos ao grafite. A produção da UCS, em pequena escala, destina-se à utilização do material para pesquisas. No mercado, a produção me escala industrial tem custo superior a 100 dólares o grama.

De acordo com Bianchi, a grande vantagem da produção própria é o domínio da tecnologia, compreendendo-se a constituição e as funcionalidades do material, o que amplia as possibilidades de pesquisa aplicada. O avanço de conhecimento científico sobre um material com larga utilização também permite a geração de inovação, antecipando-se aos movimentos de mercado na criação de soluções para as mais diferentes demandas.

Soluções para empresas
O professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos e Tecnologias Diego Piazza, coordenador de um seminário sobre os estudos e as aplicações do grafeno promovido pela UCS em junho passado, observa que o desenvolvimento de pesquisas sobre o material volta-se à “criação de soluções para necessidades das empresas, contribuindo com a criação de novos negócios e de novas perspectivas para a matriz produtiva de Caxias do Sul e da região”. No seminário foram abordados o uso industrial e as aplicações do grafeno no cotidiano, as perspectivas futuras de utilização do material e como essas novas aplicações podem contribuir para a expansão da economia regional.

Convênio com a Universidade Mackenzie
O seminário também foi cenário para assinatura de um convênio entre a UCS e a Universidade Mackenzie, de São Paulo, estabelecendo um acordo de cooperação para o desenvolvimento conjunto de projetos de pesquisa, conhecimento, treinamento e capacitação de pessoas em pesquisas avançadas sobre o grafeno.

Para o reitor Evaldo Kuiava, a produção de grafeno por pesquisadores da Universidade de Caxias do Sul “demonstra a vocação inovadora que caracteriza a trajetória da instituição e que a destaca, atualmente, no cenário científico-tecnológico nacional”. Por meio do Parque de Ciência, Tecnologia e Inovação – TecnoUCS, esses procedimentos estão sistematizados de modo a transformar pesquisa básica e pesquisa aplicada em soluções para o mercado, com a intermediação do poder público, dentro do conceito de tripla hélice do desenvolvimento socioeconômico, no qual a academia consta como produtora do conhecimento. “Assim, ao investir em pesquisa e gerar inovação estamos cumprindo nosso papel em prol do desenvolvimento do país por meio da ciência e da tecnologia”, destaca.