“Por Dentro da Ciência” do Instituto Americano de Física (2/12/08)

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2 de dezembro de 2008

Cientistas Desenvolvem a Embalagem Perfeita

Uma nova espécie de carbono fornece um novo tipo de invólucro

Por Phillip F. Schewe
Colaborador do ISNS

Contêineres a prova de vazamentos de ar não são sempre tão herméticos. Com qualquer criança vai descobrir no dia seguinte ao da festa de aniversário, mesmo um balão de hélio com a boca bem apertada vai vazar o gás nele contido, ao longo de muitas horas. Agora os cientistas apareceram com uma barreira soberbamente eficiente que não deixa coisa alguma penetrar ou escapar.

O novo tipo de material de embalagem é feito de grafeno, um tecido natural de carbono com um só átomo de espessura, tão fino que as finas folhas de grafeno só pode ser visto através de um microscópio.

Um parente próximo e mais familiar de tipo de carbono, a grafite, é usada em lápis. No nível microscópico, a grafite consiste de bilhões de folhas de átomos de carbono bidimensionais. O fato dessas folhas serem fracamente ligadas entre si, é o que faz a grafite ser um lubrificante tão bom. O grafeno é o que se obtém quando se pega as camadas da grafite, uma de cada vez. Pequenas fatias de grafeno — imagine uma tela de galinheiro feita de átomos de carbono — foram descobertas somente há alguns anos, quando físicos as extraíram de um pedaço de grafite.

Agora, por causa das interessantes propriedades do grafeno — como, por exemplo, o fato de que os elétrons fluem por ele sem perder muita energia — ele se tornou um assunto “quente” entre os físicos. Uma das propriedades mais imprerssionantes é sua força mecânica, surpreendente, já que é um material tão fino.

Tanto experiências em laboratório, como simulações realizadas com computadores, agora demonstraram que folhas de grafeno podem suportar altas pressões e funcionar como contêineres ideais, e os físicos da Universidade de Antuérpia, na Bélgica, estudaram como folhas de grafeno podem manter gases dentro de um pequeno balão.

Se um átomo qualquer será capaz de escapar de uma sacola nanoscópica, este seria um átomo de hélio, o segundo elemento mais leve no universo, que tem propriedades que o tornam difícil de prender. Porém, de acordo com o pesquisador de Antuérpia Ortwin Leenaerts, até o hélio é incapaz de escapar de seu envoltório atomicamente fino. Ele e seus colegas publicaram suas descobertas na revista Applied Physics Letters.

Uma experiência na Universidade Cornell, em Ithaca, New York, no laboratório de Harold Craighead, com uma folha de grafeno esticada sobre uma pequena garrafa contendo gás, demonstrou que até gás sob alta pressão fica retido. O trabalho da equipe de Craighead foi publicado em Nano Letters. [Nota do tradutor: o press-release foi traduzido e publicado aqui, em 23 de setembro. Vide: “Balão Mágico”]

Leenaerts diz que o grafeno, além de suas propriedades elétricas, pode contribuir para várias aplicações nanotecnológicas. Os examplos incluem minúsculos sensores de pressãop: dependendo da pressão de um gás em uma pequena garrafa, a “rolha” de grafeno iria vibrar em freqüências características. Um pedacinho de grafeno poderia servir como nanoressonador: preso de dois lados, o grafeno vibraria em freqüências de rádio. Se poderia enviar um sinal elétrico, fazendo o grafeno funcionar como uma minúscula antena de rádio. O grafeno poderia ser até usado como uma membrana artificial. Moldado em algo parecido com uma célula artificial, o grafeno poderia conter medicamentos para serem lançados dentro do corpo.


Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em [email protected].

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Discussão - 2 comentários

  1. João Carlos disse:

    É nisso que reside a beleza da ciência. Tudo o que “todo o mundo conhece” sempre tem alguma novidade para ser descoberta.

  2. Igor Santos disse:

    “Tudo que poderia ser descoberto na Natureza já foi descoberto!”
    Existe coisa mais excitante no mundo que uma notícia assim?
    Grafite, usado há centenas de anos, apresentando propriedades inteiramente desconhecidas.

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