Grafeno

Descrito na década de 40, o material só foi realmente obtido pela primeira vez em 2004 por uma dupla trabalhando na Universidade de Manchester. Andre Geim e Konstantin Novoselov ganharam o prêmio Nobel de Física em 2010 por terem obtido uma camada única de átomos de carbono, arranjados em hexágonos, como em colmeias de abelha – o grafeno.
Foi justamente para trabalhar ao lado de Geim que o brasileiro Elias, de 33 anos, deixou a Universidade Federal de Minas Gerais. A pesquisa recém-publicada é um dos resultados de seu pós-doutorado – um trabalho que conta com a participação dos dois prêmio Nobel.

Em 2004, quando fizeram a descrição experimental do grafeno e suas propriedades eletrônicas, viu-se algo excepcional. Ele tem alta mobilidade a temperatura ambiente (tempo que o elétron navega sem colidir com nada), o que é muito difícil, pois a maioria dos materiais perde mobilidade quando aumentamos a temperatura. Ele é o material mais impermeável do mundo, capaz de segurar até mesmo o Hélio, um átomo dificílimo por ser pequeno e leve, e também é o mais forte do mundo. Dentro das suas proporções, é mais forte que diamante. Nele, a velocidade dos elétrons também é altíssima: no primeiro estudo, foi de 1000 km/s, o que é cerca de 60 vezes melhor do que o silício. Neste novo trabalho, observamos que essa velocidade pode triplicar – chegar a três mil quilômetros por segundo. Mas para ter essa velocidade, é preciso uma qualidade de cristal muito boa.Para obtê-la, precisamos usar a técnica da fita adesiva, que garante os melhores cristais. A fabricação começa com cristais de grafite de boa qualidade. Você coloca um pedacinho em uma fita adesiva e vai dobrando a fita e esfoliando o grafite – que, na verdade, é composto por camadas de grafeno. Isso é feito até que se obtenha uma camada de carbono de apenas um átomo de espessura. Essa foi a técnica original, descrita em 2004 – mas embora garanta os melhores cristais de grafeno, ela é industrialmente inviável... Pelo menos