Nos últimos anos, o grafeno tem sido uma espécie de modismo: um novo material com propriedades notáveis que promete revolucionar tudo sobre nossas vidas. Mas é tudo exagero vazio? O que exatamente é o grafeno e o que podemos realmente esperar dele?
O grafeno é uma forma incomum de um dos elementos mais comuns no planeta (carbono) e foi descoberto e sintetizado na Universidade de Manchester em 2004. Ele consiste em muitas folhas de carbono, cada folha com apenas um átomo de espessura, tudo dispostos em uma estrutura hexagonal.
E por causa disso, tem todos os tipos de propriedades interessantes e inesperadas. Por exemplo, o grafeno é cerca de 200 vezes mais forte que o aço e seis vezes mais leve. Ele conduz calor e eletricidade e é extremamente sensível à luz, sendo quase totalmente transparente.
Desde sua descoberta, cientistas e engenheiros têm procurado maneiras práticas de usar esse material extraordinário. A lista de possibilidades é quase infinita, mas aqui estão alguns dos lugares em que você pode esperar que o grafeno faça a diferença em sua vida em breve.
1. chips de computador
Por um tempo vimos chips de computador seguindo a Lei de Moore O que é a lei de Moore e o que ela tem a ver com você? [MakeUseOf explica] Qual é a lei de Moore e o que ela tem a ver com você? [MakeUseOf Explains] Má sorte não tem nada a ver com a Lei de Moore. Se essa é a associação que você teve, você está confundindo-a com a Lei de Murphy. No entanto, você não estava muito longe porque a Lei de Moore e a Lei de Murphy ... Leia Mais, significando que eles dobram em poder aproximadamente a cada 18 meses, mas agora estamos nos aproximando dos limites de como pequenos transistores de silício podem ser feitos. Nesse ritmo, a Lei de Moore não será mais verdadeira daqui para frente.
Mas pesquisas estão em andamento para ver como o grafeno pode ser usado em combinação com o silício para produzir processadores mais rápidos, menores e menos intensivos em energia. A IBM investiu US $ 3 bilhões em pesquisa de grafeno e espera ter um processador de grafeno em funcionamento no mercado até 2019.
Na melhor das hipóteses, os chips, incluindo o grafeno, têm o potencial de ser de ordem de grandeza mais rápida do que os chips de silício tradicionais, portanto, um avanço aqui poderia ser incrível para o mundo da computação.
2. Baterias
Somos totalmente dependentes de baterias nesta era atual de smartphones e outros eletrônicos portáteis, e por isso estamos sempre procurando maneiras de fazê-los durar mais tempo. O grafeno mostra muita promessa nesta área.
A Samsung relatou algum sucesso com o aumento da capacidade da bateria ao incorporar o grafeno em baterias de íons de lítio e, ao longo de linhas semelhantes, a Dongxu revelou o que diz ser a primeira bateria de grafeno do mundo. A Dongxu afirma que sua bateria de 4.800 mAh pode ser totalmente carregada em 15 minutos. Não está claro neste momento quando estará disponível para compra.
Independentemente de esses produtos chegarem ou não ao mercado, o potencial para o grafeno em baterias é nada menos do que surpreendente. Se alguma vez for totalmente realizado, pode ser um dos desenvolvimentos mais revolucionários a acontecer em décadas. As baterias de supercapacitor de grafeno têm o potencial de durar cinco vezes mais do que as baterias de íons de lítio de tamanho similar e recarregam em uma fração do tempo.
Além disso, ao contrário das baterias de íons de lítio, elas não são tóxicas e não correm risco de explosão. Por que diabos as baterias da Samsung estavam explodindo mesmo assim? Por que diabos as baterias da Samsung estavam explodindo mesmo assim? Mais de 30 telefones diferentes do Samsung Galaxy Note 7 explodiram. Por que isso estava acontecendo? E você tem alguma coisa para se preocupar com seu próprio telefone? Aqui está tudo que você precisa saber. Consulte Mais informação .
Com supercapacitores de grafeno, os smartphones poderiam durar uma semana ou mais com uma única carga, e os carros elétricos teriam intervalos melhorados que poderiam rivalizar com o motor de combustão interna. Quando precisam ser recarregados, o processo levaria segundos ou minutos, em vez de horas, o que é uma ótima notícia porque os limites de cobrança são um grande obstáculo para a adoção generalizada de veículos elétricos Como os carros elétricos superarão os limites de carga Limites Os carros elétricos são ótimos - exceto pelo seu alcance. Os carros elétricos podem superar as tecnologias de alcance? Consulte Mais informação .
3. Eletrônica Impressa
O grafeno pode ser impresso em papel (ou outros materiais) e, se na forma de um circuito, pode ser lido por leitores RFID. Ingressos, cartões de embarque e assim por diante são os usos imediatos mais óbvios dessa tecnologia, mas não há fim para as possibilidades. Eletrônicos vestíveis, sensores e telas flexíveis e até mesmo tatuagens eletrônicas podem se tornar comuns no futuro próximo.
4. Sensores de Câmera
O grafeno é muito mais sensível à luz do que o silício atualmente utilizado nos sensores de imagem das câmeras digitais. Isso abre a possibilidade de câmeras melhores que funcionam bem em condições de pouca luz, o que é uma ótima notícia para praticamente todos os fotógrafos e cinegrafistas. (A Nokia está até trabalhando em um smartphone que terá um sensor de câmera baseado em grafeno que promete consumir menos energia e é muito mais barato do que as câmeras atuais.)
A alta transparência do grafeno - ele permite que cerca de 97, 7% da luz passem - também abre o potencial para câmeras 3D e para câmeras em que o foco da imagem pode ser ajustado posteriormente. Múltiplas camadas de grafeno podem ser organizadas para que as imagens possam ser capturadas com uma variedade de pontos de foco, e o foco pode ser ajustado após a foto ser tirada.
5. Oradores Melhorados
Os alto-falantes que usamos hoje dependem de partes mecânicas que vibram para criar som. Isso significa que é necessário espaço físico suficiente para essas partes se movimentarem, e isso limita o tamanho dos alto-falantes e onde os alto-falantes podem ser colocados.
Pesquisadores da Coréia usaram o princípio da termoacústica - produzindo som aquecendo rapidamente e resfriando um material - para fazer alto-falantes a partir de um aerogel de grafeno que são finos e não vibram. Esses alto-falantes seriam ideais para dispositivos móveis e poderiam ser facilmente instalados em paredes ou TVs de tela plana também.
Não há sinal de um produto chegar ao mercado em breve, mas é um avanço empolgante com muito potencial para transformar o mundo do som.
6. Ecrãs tácteis mais fortes
Como o grafeno é quase completamente transparente, ele pode ser usado em vidro, e um uso potencial é fortalecer as telas sensíveis ao toque em nossos smartphones.
O grafeno é mais forte que o diamante e uma tela revestida com ele seria quase indestrutível - ou pelo menos não quebraria quando escorregasse da sua mão. O vidro temperado tem vários outros usos, é claro, e as outras propriedades do grafeno significam que janelas e pára-brisas inteligentes também são possibilidades reais.
O grafeno também mantém a promessa de telas flexíveis que se dobram em vez de se quebrarem. Enquanto isso, há algumas coisas que você pode fazer 7 Coisas práticas que você deve fazer depois de rachar a tela do seu smartphone 7 Coisas práticas que você deve fazer depois de rachar a tela do seu smartphone Talvez um elefante fugiu de seu telefone recentemente derrubado em um estacionamento adjacente o zoológico local. Leia mais se a tela do seu telefone quebrar.
7. Equipamento Desportivo
O grafeno é extremamente leve e extremamente forte, duas propriedades que são altamente desejáveis em equipamentos esportivos e, na maioria dos esportes, qualquer peso que seja raspado do equipamento equivale a uma vantagem competitiva. O ciclismo é o mais óbvio, onde as motos de luxo já usam fibra de carbono leve.
O grafeno combinado judiciosamente com fibra de carbono pode reduzir ainda mais o peso, mantendo a força. A Dassi, uma empresa do Reino Unido, produziu um quadro de bicicleta contendo grafeno que pesa apenas 750 gramas e espera reduzir para 350 gramas em um futuro próximo.
Mas você também pode imaginar como isso pode fluir para várias áreas do mundo da tecnologia, onde os usuários ficam constantemente impressionados com o próximo telefone, laptop ou câmera mais forte, mais leve e mais fino do que os anteriores. E se a produção de grafeno se mostrar mais barata, melhor ainda.
Grafeno e o Futuro
Os itens acima são apenas alguns dos possíveis usos do grafeno, aqueles que você provavelmente terá em mãos em um futuro próximo, mas há também uma ampla gama de potenciais usos industriais e médicos que podem ser igualmente revolucionários.
Ainda não se sabe se o grafeno corresponderá às altas expectativas que depositamos nele. Pode ser que alguns problemas de produção permaneçam intransponíveis ou que os custos façam alguns dos usos acima impraticáveis, mas mesmo que uma fração de seu potencial possa ser realizada, isso revolucionará o mundo em que vivemos.
Você espera ver produtos de grafeno no mercado em breve? Quais aplicativos te excitam mais? Por favor, deixe-nos saber na seção de comentários abaixo.
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