O grafeno, devido às suas propriedades únicas, tem uma vasta gama de aplicações em vários sectores. A sua elevada relação área de superfície/volume, a excecional condutividade eléctrica e térmica e a resistência mecânica tornam-no ideal para utilização em armazenamento de energia, eletrónica, compósitos e tecnologias de energias renováveis.
Armazenamento de energia: A elevada área de superfície e a condutividade do grafeno fazem dele um excelente material para baterias e supercapacitores. Pode armazenar mais energia e carregar a um ritmo mais rápido do que outros materiais, revolucionando potencialmente a tecnologia das células de combustível. O grafeno pode ser depositado em vários materiais através do processo de Deposição Química em Vapor (CVD), aumentando as suas capacidades de armazenamento de energia. Foi também integrado com nitreto de boro hexagonal (hBN) e dicalcogenetos de metais de transição (TMDC) para utilização nas indústrias nanoelectrónica e optoelectrónica.
Eletrónica: As notáveis propriedades eléctricas do grafeno, incluindo a sua mobilidade eletrónica ultraelevada e a sua elevada condutividade, fazem dele um material promissor para aplicações electrónicas. Está a ser utilizado em células fotovoltaicas orgânicas (OPV) devido à sua elevada flexibilidade e transparência. As películas de grafeno obtidas por CVD são altamente transparentes, condutoras e escaláveis, oferecendo uma alternativa económica a materiais como o óxido de índio e estanho (ITO). As propriedades eléctricas do grafeno, quando combinadas com materiais termocrómicos, podem ser utilizadas em sensores termo-electrocrómicos e como camada interna em coberturas balísticas ou painéis de vidro.
Compósitos e revestimentos: A resistência e a flexibilidade do grafeno fazem dele um aditivo ideal em compósitos e revestimentos de polímeros. Pode melhorar as propriedades mecânicas e térmicas destes materiais, tornando-os mais duradouros e eficientes. Os pós e nanopartículas de grafeno, produzidos através do método "top-down", são utilizados como aditivos em várias aplicações, incluindo armazenamento de energia, gestão térmica e como substitutos de aditivos tradicionais como o negro de fumo.
Tecnologias de energias renováveis: As propriedades de condutividade e transmitância do grafeno tornam-no adequado para as tecnologias de energias renováveis da próxima geração, como as células solares. A sua capacidade de conduzir eletricidade de forma eficiente, mantendo a transparência, permite o desenvolvimento de painéis solares mais eficientes e flexíveis.
Em resumo, as propriedades únicas do grafeno permitem a sua utilização numa variedade de aplicações, desde o armazenamento de energia e a eletrónica até aos compósitos e às tecnologias de energias renováveis. No entanto, a sua produção em massa continua a ser um desafio, estando a ser desenvolvidos vários métodos para produzir grafeno de alta qualidade a baixo custo.
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