Estudantes brasileiros aprendem a usar o grafeno para transformar o dia a dia das pessoas

Olhe bem para a ponta do seu lápis. Dentro dele, há um material um milhão de vezes mais fino do que um fio de cabelo, sete vezes mais leve do que o ar e 200 vezes mais forte do que o aço. A descoberta do grafeno, uma das inúmeras camadas que constituem o grafite, é considerada uma nova revolução na área de tecnologia graças às inúmeras aplicações que lhe podem ser dadas.

Por ser o melhor condutor de eletricidade que se conhece e ser extremamente transparente, cientistas já pesquisam o uso do grafeno para tornar a internet mais rápida, os celulares transparentes e flexíveis e as baterias de carros elétricos mais duradouras.

Mas isso é só uma parte do que está sendo pesquisado. "O grafeno permitirá fazer ou criar o que ainda nem sabemos que possa existir", afirma o professor Eunézio Antônio de Souza, o Thoroh, coordenador do MackGraphe (Centro de Pesquisas Avançadas em Grafeno, Nanomateriais e Nanotecnologia), pioneiro desse campo no Brasil.

O centro foi criado em 2013, com recursos do próprio Mackenzie e dos governos estadual e federal, via Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) e BNDES, e desde o início deste ano ocupa um prédio de nove andares no campus da rua Consolação, região central de São Paulo. Lá, pesquisadores de todo o mundo e alunos de física, química e engenharia estudam como usar o grafeno para transformar o dia a dia das pessoas.

Outras universidades brasileiras também estão investindo no estudo do grafeno, mas a diferença do MackGraphe, diz Thoroh, é que esse é o único centro da América Latina com uma visão de engenharia aplicada e que busca uma parceria muito forte com a indústria. "O Instituto Mackenzie não quer apenas investir na pesquisa básica e na formação de pesquisadores de alto nível. O Instituto quer algo mais", enfatiza Adonias Costa da Silveira, diretor do centro.

Adonias Costa da Silveira e Eunézio Antônio de Souza, o Thoroh

Para explicar o que é esse algo a mais, Silveira lembra o que aconteceu no país nos anos 1940 e 1950, durante a descoberta dos potenciais dos semicondutores. "O Brasil formou excelente pesquisadores nessa área, mas não deu o segundo passo e perdeu a oportunidade de ter um setor industrial forte. Outros países foram em frente, e o Brasil ficou apenas com a academia", diz. Para ele, caberá ao setor industrial transformar o conhecimento gerado no centro em produtos.

Para não perder essa janela de oportunidade e dar velocidade a essas descobertas, o MackGraphe trabalhará com a indústria. Dezenas de empresas já procuraram o centro para apresentar suas demandas específicas e propor parcerias. A conversa, agora, é saber como isso será feito. "Eles podem financiar a contratação de pesquisadores ou mesmo a aquisição de equipamentos", afirma Silveira. Segundo ele, os empresários brasileiros perceberam que, desta vez, não podem perder essa "corrida" e serem engolidos pela indústria da China ou da Coreia do Sul, por exemplo.

Não é à toa. Com tantas possibilidades de aplicação, Thoroh calcula que o grafeno poderá movimentar um mercado de até um trilhão de dólares em uma década.

Mas, diante de tantas possibilidades de aplicação, o Mackenzie resolveu investir em três áreas específicas: fotônica (comunicação ótica e fibras óticas), energia e compósitos. "Essas áreas foram escolhidas de acordo com o perfil e a necessidade do nosso setor industrial", afirma Thoroh.

Já há muito sendo produzido e patenteado com o uso do grafeno -de raquetes de tênis mais leves a chips. O Mackenzie acredita que, no prazo de dois a três anos, já conseguirá produzir algum produto comercialmente viável.

DESCOBERTA SIMPLES

Apesar de ser uma revolução em termos tecnológicos, a descoberta do grafeno, em 2004, por dois cientistas de origem russa que atuam na universidade de Manchester, na Inglaterra, foi absolutamente simples. "Eles usaram fitas adesivas para esfoliar o grafite e chegar ao grafeno", diz Thoroh. A descoberta rendeu o Prêmio Nobel de Física a Andre Geim e Konstantin Novoselov em 2010. As universidades de Manchester e de Cingapura são parceiras do Mackenzie.

Mas, se a descoberta foi simples, a tecnologia entra agora, com os pesquisadores estudando como extrair ao máximo os recursos desse material. Em um dos laboratórios do MackGraphe, o físico Henrique Bücker Ribeiro, que está concluindo o doutorado em engenharia elétrica, utiliza um microscópio avaliado em um milhão de dólares para ampliar em milhares de vezes a imagem daqueles micropontinhos de grafeno guardados em uma caixinha de menos de dois centímetros. Com o uso de computadores de última geração, é o físico que irá descobrir as possibilidades de uso daquele material.

Em outro andar, David Steinberg, também físico e já doutor em engenharia elétrica, trabalha para ampliar a taxa de transmissão de informações nas fibras ópticas e deixar a internet muito mais rápida. Isso porque o grafeno pode substituir os semicondutores convencionais, já que sua malha de hexágonos com átomos de carbono nos vértices permite o avanço de elétrons com velocidade comparável à das partículas de luz. E ele pretende ainda embutir tudo isso em um chip.

Steinberg sabe que tornar a internet até cem vezes mais rápida não é mais um sonho. É só questão de tempo, de pouco tempo, e da tecnologia que ele mesmo está ajudando a desenvolver.