Grafeno pode gerar energia elétrica

Investigação conclui que grafeno, quando combinado com a sílica, pode gerar energia, o que abre novas perspetivas ao seu aproveitamento tecnológico

O investigador explica que, “uma vez que o grafeno é muito fino e flexível, antecipam-se inúmeras vantagens” face a materiais piezoelétricos tradicionais. A descoberta foi publicada a 25 de junho na revista científica . O grafeno já tem muitas aplicações na indústria de células solares, em dispositivos de cristais líquidos, em sensores moleculares e no fabrico de protótipos de transístores de dimensões à escala nano, mas até agora ainda não lhe tinham sido atribuído propriedades piezoelétricas, apesar de numerosas tentativas por parte da comunidade científica internacional.

Uma equipa de investigadores da Universidade de Aveiro (UA) descobriu que o grafeno, quando combinado com a sílica, pode gerar energia elétrica, através da compressão, o que abre novas perspetivas ao seu aproveitamento tecnológico.

Essas propriedades piezoelétricas podem ser de grande utilidade para telefones móveis do futuro e circuitos micro-ondas, “devido à sua resistência, leveza, transparência e flexibilidade, além de ser um ótimo condutor de eletricidade”.

A descoberta da piezoelectricidade do grafeno, ou seja, a sua capacidade de gerar energia elétrica através da simples compressão do material, permitirá que, por exemplo, telefones móveis de nova geração e circuitos micro-ondas “possam operar a uma velocidade e qualidade sem precedentes”.

“Prevê-se que esta descoberta irá levar a uma nova era na utilização do grafeno em dispositivos microeletromecânicos”, antevê Andrei Kholkin, cientista do Departamento de Física e do Instituto de Materiais da Universidade de Aveiro, que lidera a equipa de investigação.

“A partir desta descoberta, a frequência da ressonância piezoelétrica pode ser levada para a gama dos giga-hertzs, com um fator de qualidade sem precedentes”, garante.

Nature Communications

O grafeno, cujo estudo valeu em 2010 o Prémio Nobel da Física a Andre Geim e Konstantin Novoselov, cientistas da Universidade de Manchester, Inglaterra, é um material feito inteiramente de átomos de carbono que estão arranjados numa rede hexagonal e dispostos num plano.

“Este material tem propriedades excecionais”, esclarece Andrei Kholkin salientando “a capacidade de conduzir a eletricidade e o calor, mas oferecendo uma resistência mecânica 100 vezes superior ao aço em relação ao qual é mais leve”.

A medição da capacidade piezoelétrica no grafeno foi realizada na UA onde, explica Andrei Kholkin, “um método de elevada sensibilidade chamado Microscopia de Força Piezoelétrica foi implementado e desenvolvido”.

Para além de Andrei Kholkin, a equipa de investigação da UA inclui os cientistas Gonçalo Cunha, Sergey Luchkin e Konstantin Romanyuk, sendo o trabalho financiado pelo projeto europeu “Nanomotion”, coordenado pela Universidade de Aveiro, que envolve universidades, institutos de investigação e empresas de Portugal, Alemanha, Reino Unido e Irlanda.