esquisadores da Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) afirmam que o grafeno é um material revolucionário que pode impulsionar a indústria de eletrônicos, graças às suas características impressionantes. Com sua leveza, flexibilidade, excelente condutividade térmica e elétrica, transparência quase total e resistência cerca de 200 vezes maior que a do aço, o grafeno é considerado um material com potencial para causar uma grande transformação na tecnologia.
Embora o grafeno tenha um grande potencial na indústria de eletrônicos, sua produção a partir de fontes renováveis ainda é um desafio significativo. Felizmente, pesquisadores brasileiros e portugueses estão trabalhando em uma solução por meio da tecnologia de grafeno verde induzido por laser (gLIG). De acordo com um estudo recente publicado na revista Applied Physics Reviews, essa tecnologia pode ajudar a resolver o problema da produção de grafeno renovável e sustentável para aplicações na indústria eletrônica.
Com o desenvolvimento da tecnologia de grafeno verde induzido por laser (gLIG), a fabricação de dispositivos eletrônicos simples, sustentáveis e de baixo custo torna-se viável, utilizando fontes de carbono abundantes e renováveis, como madeira, folhas, cortiça, cascas e celulose. Essa tecnologia promete contribuir para a redução do lixo eletrônico, também conhecido como resíduo computacional ou e-waste, que se refere a dispositivos que funcionam com energia elétrica, pilhas ou baterias. A produção de dispositivos eletrônicos com materiais renováveis e sustentáveis pode ajudar a mitigar os impactos ambientais negativos associados à produção e ao descarte desses dispositivos. O uso de grafeno verde na indústria eletrônica pode ser uma solução eficaz para promover a sustentabilidade em toda a cadeia de produção.
De acordo com o relatório Global E-waste Monitor 2020 da ONU (Organização das Nações Unidas), em 2019, o e-waste atingiu um recorde de 53,6 milhões de toneladas métricas em todo o mundo, representando um aumento de 21% em cinco anos. O Brasil lidera a geração de lixo eletrônico entre os países de língua portuguesa, com um total de 2.141 toneladas. Esse aumento na geração de lixo eletrônico destaca a necessidade urgente de encontrar soluções sustentáveis para a produção e o descarte de dispositivos eletrônicos. A adoção de tecnologias de grafeno verde pode contribuir significativamente para a redução desse problema global.
Segundo Pedro Ivo Cunha Claro, engenheiro de materiais e um dos autores do artigo publicado durante sua pós-graduação pela UFSCar (Universidade Federal de São Carlos) e pela UNL (Universidade Nova de Lisboa), o grafeno induzido por laser (LIG) oferece a possibilidade de produzir componentes tecnológicos de forma simples, econômica e escalável. Ele destaca que a tecnologia de gLIG tem sido cada vez mais explorada nos últimos anos para integração em diversas aplicações eletrônicas, como supercapacitores, sensores, eletrocatalisadores e nanogeradores triboelétricos. Isso significa que o uso do grafeno verde pode impulsionar a criação de uma ampla gama de produtos eletrônicos sustentáveis, reduzindo a dependência de fontes de carbono não renováveis e potencialmente diminuindo o impacto ambiental do setor.
Claro, um dos autores do estudo sobre o grafeno verde induzido por laser, destaca que as técnicas de processamento assistidas por laser são poderosas ferramentas para diversas aplicações, incluindo o processamento de materiais e a fabricação de dispositivos. Ele ressalta que várias soluções baseadas em gLIG, como armazenamento de energia, tratamento de água e sensores, têm sido relatadas na literatura. Além disso, o gLIG pode ser utilizado para formulação de tintas ou incorporado em matrizes de polímeros, expandindo ainda mais suas possibilidades de uso. O engenheiro também destaca que as propriedades mecânicas e físico-químicas do material, como sua alta resistência mecânica e condutividade elétrica, o tornam altamente aplicável em diversas áreas tecnológicas. Atualmente, Claro é analista do CNPEM em Campinas (SP).
O artigo é assinado pelos pesquisadores Pedro Claro, Luiz Henrique Capparelli Mattoso e José Manoel Marconcini, da Embrapa Instrumentação (SP), e pela professora Elvira Maria Fortunato, da Universidade Nova de Lisboa e atual ministra de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Portugal. De acordo com Mattoso, especialista em nanotecnologia que orientou Claro no Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio da Embrapa em São Carlos (SP), as recentes descobertas abrem caminho para a produção de eletrônica verde escalável e de baixo custo. Ele afirma que o gLIG pode ser aplicado em diversos substratos, incluindo materiais eletrônicos vestíveis e comestíveis. O gLIG pode ser extraído de fontes naturais como resíduos de madeira, folhas, cortiça e carvão, permitindo o desenvolvimento de plataformas flexíveis e sustentáveis como alternativa às tecnologias convencionais. A cortiça, por exemplo, é considerada uma fonte promissora de gLIG por ser um material híbrido que permite flexibilidade e leveza. Mattoso é responsável por introduzir a nanotecnologia e estudos com novos materiais no setor agrícola brasileiro.
De acordo com Claro, os suportes naturais têm grande potencial econômico e ambiental, com características intrínsecas como biodegradabilidade, impermeabilidade, leveza e resistência térmica, permitindo a criação de novas funcionalidades. A cortiça, por exemplo, é considerada uma fonte promissora de gLIG devido à sua flexibilidade e leveza, além de outras fontes naturais, como madeira e carvão mineral. As folhas de plantas também têm potencial para dispositivos vestíveis, mas sua processabilidade é limitada. Recentemente, foram feitos esforços para produzir LIG a partir de outros substratos à base de carbono, como polímeros termoplásticos, materiais têxteis e alimentos, com demonstração de versatilidade e potencial em diversas aplicações.
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