Papel de grafeno é 10 vezes mais resistente do que o aço
Comparado com o aço, o papel de grafeno é seis vezes mais leve, tem uma densidade de cinco a seis vezes menor, é duas vezes mais duro, tem 10 vezes mais resistência à tração e 13 vezes maior rigidez de flexão. [Imagem: Lisa Aloisio]
Cientistas australianos afirmam ter desenvolvido um material compósito baseado no grafite que é tão fino quanto papel, mas mais forte do que o aço.
O Dr. Guoxiu Wang e seus colegas da Universidade de Tecnologia de Sidnei batizaram seu material de "papel de grafeno".
Papel de grafeno
O grafeno, um material bidimensional formado por uma única camada de átomos de carbono, vem impressionando os cientistas pela sua versatilidade e variedade de aplicações possíveis.
O papel de grafeno não foi construído empilhando-se monocamadas de carbono.
Em vez disso, os cientistas moeram o grafite e o submeteram a uma série de reações com compostos químicos para purificá-lo e forçar uma alteração na sua estrutura atômica.
Essas configurações nanoestruturadas foram então processadas para formar folhas finas como papel.
Ao analisar o material resultante, ficou patente que o compósito era resultado do empilhamento de monocamadas hexagonais de grafite - ou seja, folhas de grafeno -, dispostas em estruturas laminares perfeitamente ordenadas.
Usando um método de síntese e tratamento térmico, a equipe produziu então um material com propriedades mecânicas extraordinárias.
Comparação com o aço
Comparado com o aço, o papel de grafeno é seis vezes mais leve, tem uma densidade de cinco a seis vezes menor, é duas vezes mais duro, tem 10 vezes mais resistência à tração e 13 vezes maior rigidez de flexão.
"As propriedades mecânicas excepcionais do papel de grafeno que sintetizamos fazem dele um material promissor para aplicações comerciais e de engenharia," afirma Ali Reza Ranjbartoreh, que desenvolveu o processo de fabricação do novo compósito.
"Ele não apenas é leve, forte, duro e mais flexível do que o aço, como também é reciclável e pode ser fabricado de forma sustentável, sendo ambientalmente amigável e barato," diz o pesquisador.
Como os demais materiais à base de carbono - fibras e compósitos - o papel de grafeno deverá ter aplicações sobretudo na indústria automotiva e aeroespacial, permitindo o desenvolvimento de carros e aviões mais leves, mais seguros e mais econômicos.
Bibliografia:
Advanced mechanical properties of graphene paper
Ali R. Ranjbartoreh, Bei Wang, Xiaoping Shen, Guoxiu Wang
Journal of Applied Physics
Vol.: 109, 014306 (2011)
DOI: 10.1063/1.3528213
Advanced mechanical properties of graphene paper
Ali R. Ranjbartoreh, Bei Wang, Xiaoping Shen, Guoxiu Wang
Journal of Applied Physics
Vol.: 109, 014306 (2011)
DOI: 10.1063/1.3528213
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