Papel de grafeno é 10 vezes mais resistente do que o aço

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/04/2011

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