O grafeno é um material bidimensional constituído por átomos de carbono dispostos numa estrutura hexagonal.
Tem uma vasta gama de potenciais aplicações devido às suas propriedades únicas.
Estas propriedades incluem elevada condutividade, flexibilidade, resistência e condutividade térmica.
As aplicações do grafeno podem ser amplamente categorizadas em eletrónica, armazenamento de energia, compósitos e biossensores/cuidados de saúde.
5 áreas-chave exploradas
1. Eletrónica
A elevada mobilidade dos electrões e a condutividade do grafeno fazem dele um material ideal para aplicações electrónicas.
O grafeno cultivado por CVD é particularmente adequado para estas utilizações.
Tem um papel potencial em tintas condutoras e soluções informáticas avançadas, como FPGAs fotónicos.
Os moduladores ópticos à base de grafeno podem também ser cruciais nos futuros protocolos 6G.
2. Armazenamento de energia
O elevado rácio área superficial/volume do grafeno e a sua excelente condutividade fazem dele um material promissor para baterias e supercapacitores.
Pode armazenar mais energia e carregar-se mais rapidamente do que outros materiais.
Este facto poderá revolucionar a tecnologia das células de combustível.
O grafeno pode ser depositado em vários materiais através do processo CVD, melhorando 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.
3. Compósitos
Os pós e nanopartículas de grafeno, produzidos principalmente através do método "top-down", são utilizados como aditivos em compósitos de polímeros, revestimentos e sistemas de gestão térmica.
Estes aditivos podem substituir materiais tradicionais como o negro de fumo ou permitir novas funcionalidades.
Melhoram significativamente as propriedades dos compósitos.
4. Biossensores/Cuidados de saúde
Os biossensores de grafeno estão a ser desenvolvidos para a digitalização de diagnósticos, nomeadamente em aplicações no local de tratamento (PoC).
Estes sensores aproveitam a condutividade e a sensibilidade do grafeno para detetar marcadores biológicos.
Têm o potencial de transformar os diagnósticos no domínio da saúde.
5. Desafios e perspectivas futuras
Em resumo, as propriedades excepcionais do grafeno posicionam-no como um material versátil com aplicações em múltiplos sectores de grande impacto.
No entanto, continuam a existir desafios na produção em massa de grafeno de alta qualidade a um custo razoável.
Isto é crucial para a sua adoção generalizada.
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