Cidade de Manchester (Foto: R&D Magazine)

Há treze anos, André Geim e Kostya Novoselov – dois pesquisadores da Universidade de Manchester – isolaram o grafeno pela primeira vez. Os cientistas sabiam que esse material 2D e da espessura de um átomo existia, mas ninguém jamais tinha conseguido extraí-lo do grafite. Seis anos depois da descoberta, os professores de Manchester ganharam o Nobel de Física por seu trabalho.

Apelidada como “Cidade do Grafeno”, hoje a Universidade de Manchester é o lar de mais de 250 pesquisadores trabalhando no material e tem mais de 70 parceiros na indústria, incluindo empresas como Dyson, Merck, GlaxoSmithKline, Rolls-Royce, Samsung, Sharp e Siemens.

“Nossa visão de Cidade do Grafeno é um pouco como o Vale do Silício”, disse James Baker, diretor de negócios com grafeno na Universidade de Manchester. “Estamos tentando criar um hub na cidade, onde no centro das atividades temos a Universidade de Manchester, com muitos acadêmicos e cientistas, além de parcerias internacionais. A maior chance de o grafeno ser um sucesso é através desse modelo de parcerias e colaborações que criamos com este conceito”.

Como parte dessa iniciativa, um investimento significativo tem sido feito em duas instalações de ponta. A primeira delas é o Instituto Nacional do Grafeno (NGI, na sigla em inglês), que abriga tanto acadêmicos quanto parceiros industriais. O objetivo do instituto é promover a colaboração entre os dois setores e criar produtos e aplicações a base de grafeno.

Já o Centro de Inovação de Engenharia de Grafeno (GEIC, na sigla em inglês) – que será inaugurado no segundo semestre de 2018 – promoverá a comercialização dessas aplicações e produtos, servindo como um meio para escaloná-los.

Ambas as instalações, cada uma custeada em 60 milhões de libras (250 milhões de reais), abordarão alguns dos principais desafios do grafeno. Emboras muitas empresas diferentes estejam criando grafeno, a melhor maneira de fabricá-lo ainda não é clara.

Aplicações para o grafeno

Atualmente, existem alguns produtos simples utilizando grafeno no mercado. A maioria usa o material como um composto ou revestimento, adicionando-o a outros materiais. Assim, o grafeno tem sido usado para criar raquetes de tênis, pneus, lâmpadas e tintas mais eficientes.

No entanto, o potencial do grafeno é muito maior. Membranas de grafeno, por exemplo, poderiam ser criadas e usadas para dessalinização de água, limpeza nuclear ou novas células de combustível. O material também tem potencial nas indústrias aeroespacial e elétrica, bem como aplicações biomédicas, tais como usá-lo para criar novos sistemas de entrega de drogas ou pele artificial.

Além disso, a descoberta do grafeno abriu um novo mundo de potenciais materiais 2D, e os pesquisadores estão agora investigando vários tipos de materiais que também são isolados em uma única camada atômica.

Estes materiais 2D poderiam ser empilhados camada por camada para criar um material multifuncional, ‘inteligente’, disse Baker.

“Estamos agora aplicando uma ciência semelhante a toda uma família de materiais, e hoje estamos estudando mais de 100 materiais 2D diferentes”, afirmou Baker. “Isso é enorme em termos de potencial. Tem o potencial de mudar o mundo”.

Da R&D Magazine