Energia eficiente, eletrônicos de alta velocidade em nanoescala e telas para telefones celulares e computadores que são tão finas que podem ser enroladas. Apenas alguns exemplos do que o grafeno supermaterial pode nos dar. Mas estará a indústria europeia em condições de tornar essas visões uma realidade?

Raramente um Prêmio Nobel de Física despertou a imaginação de nerds de gadgets a tal ponto. Quando Andrej Geim e Konstantin Novoselov da Universidade de Manchester foram recompensados ​​em 2010 por seus experimentos de grafeno, foi extremamente fácil fornecer exemplos de aplicações futuras, principalmente na forma de eletrônicos de consumo com um nível de desempenho que até agora era virtualmente inconcebível.

Não é apenas o setor de TI que está com água na boca ao pensar no grafeno. Mesmo na energia, Nos setores de tecnologia médica e de materiais, há grandes esperanças de usar essas propriedades espetaculares. Talvez falar de uma futura revolução técnica baseada no carbono não fosse exagero.

Mesmo que o grafeno não tenha atraído muita atenção na mídia recentemente, o mundo da pesquisa tem trabalhado febrilmente nos bastidores. Ano passado, cerca de 6, Mil artigos científicos foram publicados em todo o mundo com o foco no grafeno. Cerca de seis meses atrás, novos resultados de pesquisas foram publicados que reforçaram mais do que nunca a ideia do grafeno como um substituto potencial para o silício na eletrônica do futuro.

"No outono passado, este ainda era um objetivo de longo prazo, tendo em mente os principais desafios que estão envolvidos, "explica o professor Jari Kinaret, Chefe da Área de Nanociência de Avanço da Chalmers. "Então, uma publicação pioneira apareceu em Manchester mostrando que o grafeno poderia ser combinado com outros materiais bidimensionais semelhantes em uma estrutura de sanduíche."

"O consumo de energia de um transistor construído usando este princípio seria apenas um milionésimo ou mais em comparação com os protótipos anteriores."

Jari Kinaret também lidera a Ação Coordenada com Grafeno, uma iniciativa para reforçar e reunir a investigação do grafeno na UE.

Em linha com o crescente interesse pelo grafeno em todo o mundo, a UE corre o risco de perder terreno - especialmente na investigação aplicada.

“Integrando toda a cadeia, da pesquisa básica ao produto, é algo em que, por tradição, não somos particularmente qualificados na Europa, em comparação com os asiáticos ou americanos, "explica Jari Kinaret. Ele apresenta um gráfico de pizza no computador para ilustrar seu ponto.

O primeiro gráfico mostra que até o momento a pesquisa acadêmica em grafeno foi dividida de forma bastante uniforme entre os EUA, Ásia e Europa. Contudo, o gráfico de pizza que mostra os pedidos de patentes de cada região é muito semelhante à relação de tamanho entre Júpiter, Saturno e Marte.

"Algo está errado aqui e vamos consertar, "afirma Jari Kinaret.

A ideia é que os grupos de pesquisa que atualmente trabalham de forma independente um do outro estejam ligados em uma rede e possam se beneficiar dos resultados uns dos outros.

Este planejado encontro europeu de forças, Contudo, pressupõe mais financiamento, que está no horizonte sob a forma de "emblemáticas científicas" - a designação da Comissão da UE para as iniciativas de investigação de alto nível com financiamento de dez anos a lançar no próximo ano.

Ano passado, A Ação Coordenada com Grafeno foi apontada como um dos seis projetos-piloto com chance de ser elevado ao status de carro-chefe. Isso significaria um orçamento de cerca de SEK 10 bilhões ao longo de todo o período.

A desvantagem é que apenas dois carros-chefe serão lançados, deixando quatro pilotos em pé.

"Se formos selecionados, significaria um aumento substancial nas bolsas para pesquisas europeias de grafeno - até 50 por cento mais do que atualmente, "afirma Jari Kinaret.

"Se não tivermos sucesso, então, esperançosamente, pelo menos manteremos nossa estrutura financeira atual. "

Jari Kinaret apresentou recentemente o relatório final do projeto à Comissão. Ele está otimista quanto às chances deles.

"Um dos nossos pontos fortes óbvios é o nível de excelência científica. Ganhadores do Prêmio Nobel Geim e Novoselov são membros de nosso comitê de estratégia junto com outros dois ganhadores do Prêmio Nobel. Isso é difícil de vencer."

Ao lado de aspectos que beiram a ficção científica, há um lado muito tangível do grafeno.

O fato é que de vez em quando a maioria das pessoas produz um pouco de grafeno - inadvertidamente, é claro. E alguns até comem grafeno.

O elo entre a nanociência e a vida cotidiana é o lápis de chumbo. De sua ponta, uma camada de grafite suave é transferida para a superfície do papel quando desenhamos e escrevemos. (Ao mesmo tempo, alguns de nós mastigam a outra extremidade enquanto pensam).

Se fôssemos estudar um traço de lápis fortemente ampliado, uma camada de grafite seria vista com talvez 100 camadas de átomos de espessura. Contudo, a borda externa do traço torna-se mais fina e cada vez mais transparente e em algum ponto a camada se torna tão fina que compreende apenas uma única camada de átomos de carbono.

É onde está - o grafeno. É também o pano de fundo do lema adotado pela Ação Coordenada do Grafeno:O futuro em um traço a lápis.

Com um traço de um lápis, o futuro desta iniciativa de pesquisa planejada será decidido no final deste ano, quando o júri secreto da Comissão da UE decidirá qual dos dois pilotos compartilhará os bilhões disponíveis para pesquisa.

SOBRE O GRAFENO

O grafeno é uma forma de grafite, ou seja, carbono, que compreende uma única camada coesiva de átomos. É super fino, super forte e transparente. Pode ser dobrado e esticado e tem uma capacidade única de conduzir eletricidade e calor.

A existência do grafeno é conhecida há muito tempo, embora em 2004 Geim e Novoselov tenham conseguido produzir flocos de material de uma forma inteiramente nova - separando-o do grafite com a ajuda de uma fita tradicional doméstica.

O grafeno hoje em dia também é produzido por outros métodos.

O centro da pesquisa sueca do grafeno é Chalmers.

EM BREVE TELAS DE TOQUE E EM TELEFONES CELULARES

A ênfase na Ação Coordenada com Grafeno está na pesquisa aplicada. Em última análise, existe potencial algures no horizonte para construir uma indústria europeia em torno do grafeno e de materiais bidimensionais semelhantes - tanto como componentes como produtos acabados. Consequentemente, várias grandes empresas estão incluídas na rede, incluindo o fabricante de telefones celulares Nokia.

"Como o grafeno é transparente e condutor, é obviamente de interesse para uso em telas sensíveis ao toque e visores do futuro. Mas o grafeno também pode ser usado na tecnologia de baterias ou como reforço na estrutura de telefones celulares, "afirma Claudio Marinelli do Departamento de Pesquisa da Nokia em Cambridge, Inglaterra.

Na Nokia, pesquisas têm sido conduzidas há alguns anos sobre as aplicações potenciais do grafeno na comunicação móvel. Claudio Marinelli estima que até 2015, no máximo, a Nokia usará o grafeno em um aplicativo ou outro em seus telefones.

"Mesmo quando se trata de identificação e outras transferências de dados via tela, tecnologia baseada em grafeno é concebível, " ele diz.

Mais adiante na linha, ele acredita que a dobrabilidade e flexibilidade do grafeno podem se tornar parte da comunicação móvel e ser usados ​​em produtos que atualmente podemos achar um pouco difíceis de imaginar.

"Acreditamos que a tecnologia do grafeno terá um grande impacto em nossa área de negócios. Por isso foi uma mudança óbvia para nós estarmos envolvidos neste projeto de pesquisa."