Indústria calçadista é uma das aplicações do grafeno
A indústria calçadista do Vale do Sinos é uma das parceiras da UCSGRAPHENE para o desenvolvimento de novas aplicações para o grafeno, material leve e transparente derivado do grafite que já é utilizado na indústria automobilística, na construção civil e na indústria militar, entre outras.
Conforme o professor Diego Piazza, professor da Universidade de Caxais do Sul (UCS), coordenador da UCSGRAPHENE e palestrante do Prato Principal desta quinta-feira, 31, as conexões com empresas da região estão adiantadas e fatores como dinâmica, velocidade e engajamento ampliam as possibilidades de utilização do grafeno na produção de calçados mais leves e resistentes. O evento mensal foi realizado com o patrocínio de Sicredi Pioneira e Laboratório Fleming, o apoio máster de Universidade Feevale e o apoio de Lauermann Schneider Auditoria & Consultoria.
O grafeno é uma adequação da estrutura química do carbono, assim como o diamante, o carvão e o grafite, do qual é oriundo, caracterizando-se pela organização hexagonal dos átomos. Foi isolado pela primeira vez em 2004, na Inglaterra, pelos cientistas Andre K. Geim e Konstantin S. Novoselov, em pesquisa que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 2010.
Material de elevada transparência, leve, maleável, é resistente ao impacto e à flexão, além de ser excelente condutor térmico e elétrico, entre outras propriedades. É o material mais leve e forte do mundo (200 vezes mais resistente do que o aço), superando até mesmo o diamante. Uma folha de grafeno de 1 metro quadrado pesa 0,0077 gramas e é capaz de suportar até 4 kg.
Também é o material mais fino que existe (da espessura de um átomo ou 1 milhão de vezes menor que um fio de cabelo). Por ser uma tecnologia disruptiva, o grafeno tende a competir com tecnologias existentes e substituir materiais com décadas de uso. Suas aplicações permitem desenvolver produtos com alta resistência mecânica, capacidade de transmissão de dados e economia de energia.
Como material de alta engenharia, o grafeno é um dos principais recursos da atualidade em nanotecnologia, sendo utilizado na produção de telas e displays LCD, touchscreens, componentes eletrônicos com altíssima capacidade de armazenamento e processamento de dados, baterias de recarga instantânea, entre outros.
Reserva de grafite no Brasil
O Brasil possui uma das maiores reservas mundiais de grafite, produto utilizado como matéria-prima básica para produção de grafeno. Essa oferta abundante permite produzir grafeno com alto teor de grafite e favorece a aplicação em diferentes setores industriais. No entanto, as respostas de aplicações não são lineares, dependendo de fatores como teor, geometria, método de incorporação e dispersão e maquinário disponível.
“O grafeno é uma tecnologia viva, o que indica que nem sempre serve para todas as aplicações. Para cada aplicação, existe uma formulação adequada”, disse o professor Diego Piazza. Conforme ele, não é fácil trabalhar com o grafeno, sendo necessário tempo e conexão com pessoas e empresas para que se compatibilize o produto com novas aplicações.
Há formulações de grafeno vendidas a US$ 800 mil o quilo em alguns países, devido a aplicações específicas que justificam o alto custo. Mas o desenvolvimento de novos materiais e novas aplicações já tornaram o material de 50 a 100 vezes mais barato. No Brasil, produtos como raquetes para tênis, jaquetas, armas, bicicletas, motores elétricos, vergalhões e outros produtos feitos com grafeno já estão disponíveis para compra.
UCSGRAPHENE opera desde 2020
A UCSGRAPHENE é a primeira e maior planta de produção de grafeno em escala industrial da América Latina instalada por uma universidade. Em operação desde março de 2020, reúne a expertise da Universidade de Caxias do Sul conquistada em 15 anos de pesquisa avançada em nanomateriais, gerando grafeno de alta qualidade para a prestação de serviços tecnológicos inovadores a setores portadores de futuro.
Capacidade produtiva - 5 mil kg/ano, estando apta a abastecer os mercados nacional e internacional com grafeno de alta pureza qualidade.
Aplicação - Desenvolvimento de projetos inovadores e transferência de tecnologia em diferentes áreas do conhecimento, desenvolvendo produtos novos ou aprimorando os existentes a partir da incorporação de grafeno, nanomateriais ou outros materiais.
Caracterização - Ampla estrutura de caracterização voltada a análises internas e externas de grafeno e seus derivados, nanomateriais e demais materiais.
Áreas de aplicação - As pesquisas do Parque de Ciência, Tecnologia e Inovação da Universidade de Caxias do Sul (TecnoUCS) desenvolveram aplicações do grafeno, entre outras, nas áreas de revestimentos avançados, materiais inteligentes, equipamentos de segurança, medicina regenerativa, nanotecnologia, compósitos, polímeros, metais e cerâmicas.
