No ano passado, a Tesla Motors Inc (TSLA TSLATesla Inc302. 78-1. 08% Criado com o Highstock 4. 2. 6 ) anunciou que começaria a produzir sua própria linha de sistemas de bateria residencial e comercial, bem como realizar pesquisas científicas sobre a tecnologia da bateria, a fim de melhorar a eficiência energética de seus carros elétricos. Um dos aspectos mais interessantes desta pesquisa é o uso potencial de grafeno, uma configuração única de átomos de carbono que forma uma camada bidimensional como um favo de mel. Outras configurações de carbono incluem grafite, diamantes, bolas bucky e carvão vegetal.

O grafeno é louvado como um material "milagroso", com uma força estimada 100 vezes mais forte que o aço em uma fração do peso. Historicamente, esse material foi muito difícil e caro de produzir, e foi usado principalmente em usos de nicho dentro da indústria de semicondutores. Na verdade, não foi isolado até 2004. Hoje, no entanto, novas e mais fáceis maneiras de produzir grandes quantidades de grafeno estão sendo testadas e a variedade de possíveis usos tem potencial para ser perturbadora em várias indústrias.

Baterias

Tesla está entre um grande número de corporações e universidades pesquisando como o grafeno pode ser usado para resolver o problema do tamanho e eficiência da bateria. O uso de grafeno em células de bateria pode melhorar muito a capacidade e a velocidade para recarregar e descarregar em comparação com a tecnologia contemporânea de hoje, carregando até 10 vezes mais rápido do que uma bateria de íon de lítio. O grafeno também pode reduzir o tamanho das baterias, melhorando muito a densidade de energia. A combinação de um carregamento mais rápido, bateria menor será uma grande melhoria para produtos eletrônicos de consumo, dispositivos móveis e veículos elétricos. (Para leitura relacionada, veja: Novo Investimento em Tecnologia de Bateria Oportunidades . )

Células solares

O grafeno não é apenas útil na energia da bateria, mas também pode melhorar o estado atual dos painéis solares fotovoltaicos. O reflexo de alguns dos raios do sol na superfície dos painéis solares é um grande problema hoje, uma vez que o sombreamento de qualquer maneira também reduziria a quantidade de energia que eles podem produzir. Adicionar uma camada de grafeno serve como um revestimento anti-reflexo que permite que a maior parte da energia da luz atravesse para ser convertida em eletricidade. A pesquisa mostrou que o grafeno pode reduzir a reflectividade em 15 a 35%.

Transistores

Os transistores são os portões da lógica de ligar-desligar que alimentam microchips e provocaram a revolução do computador. Hoje, a Lei de Moore previu que o número de transistores que podem caber em um chip irá duplicar a cada 18 meses, e a predição se concretizou até agora.A tecnologia agora está empurrando os limites do silício como um substrato para a construção de semicondutores, o que significa que a Lei de Moore pode não mais aguentar. O grafeno pode ser uma substituição do silício para permitir uma maior densidade de transistor. Pesquisadores do MIT e de outros lugares estão analisando como atualizar um microchip baseado em grafeno. (Para mais informações, veja também: Principais campos emergentes em tecnologia móvel .)

Aplicações médicas

Usos médicos para grafeno incluem engenharia de tecidos. A impressão tridimensional e outros métodos de órgãos crescentes dependem de uma matriz resistente sobre a qual crescer células. A adição de nano-partículas de grafeno a materiais existentes mostrou-se que melhora a sua robustez estrutural.

O grafeno mostrou ser absorvido por células específicas, incluindo células cancerígenas, tornando-se um vetor potencial para a entrega de medicamentos direcionados. Experiências estão atualmente em andamento para ver se ele pode ser usado para tratar câncer de pulmão. A substância também mostrou aumentar a reação em cadeia da polimerase, ou PCR, o método utilizado para seqüenciar genomas e identificar genes.

A linha inferior

O grafeno é uma palavra que provavelmente estaremos ouvindo cada vez mais enquanto pesquisadores de todo o mundo começam a estudar este material exclusivo baseado em carbono. Além do acima, há uma série de usos alternativos propostos para o grafeno. Estes incluem o uso como lubrificante, para detectar luz infravermelha, para desenvolver eletrônicos wearable, como tecnologia de filtragem de água e como revestimento impermeável. Nos próximos anos, ainda mais casos de uso potencial certamente serão identificados e colocados em produção.