Cientistas da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, conseguiram reproduzir mecanismos naturais para criar tecidos que superam em elasticidade e resistência qualquer outro material similar.
Construídos inteiramente a partir de materiais biológicos - proteínas - os tecidos artificiais poderão ter uso direto na medicina, repondo tecidos naturais de forma mais segura e sem risco de rejeição.
Nanotecido biológico
Na natureza, as células e os tecidos organizam-se para formar uma matriz de fibras de proteína que, em última instância, determina a sua estrutura e a sua função - como a elasticidade da pele e a capacidade de contração dos tecidos do coração.
"Até hoje tem sido muito difícil replicar essa matriz extracelular utilizando materiais sintéticos," explica o bioengenheiro Adam W. Feinberg. "Mas nós imaginamos que, se as células podem construir esta matriz na superfície de suas membranas, talvez nós pudéssemos construi-la nós mesmos em uma outra superfície."
Foi justamente isso o que Feinberg e seus colegas fizeram. Eles desenvolveram uma matriz que se estrutura sozinha sobre uma superfície termossensível. A composição de proteínas da matriz pode ser ajustada para gerar tecidos com propriedades específicas.
Para recolher o nanotecido, basta alterar a temperatura da superfície onde ele se forma - o material solta-se como se fosse uma folha de papel.
Tecido para remendar o coração
Segundo os pesquisadores, a nova tecnologia poderá ser usada para regenerar o coração e outros tecidos do corpo humano, assim como para fabricar tecidos extremamente fortes e elásticos, com apenas alguns nanômetros de espessura, para várias outras aplicações.
Os métodos atuais para regenerar tecidos biológicos normalmente envolvem o uso de polímeros sintéticos para criar um suporte, uma espécie de andaime, onde o tecido se desenvolve.
Mas esta abordagem pode causar efeitos colaterais conforme o polímero começa a se degradar.
Por outro lado, o nanotecido de proteína é feito das mesmas proteínas que os tecidos naturais e, portanto, o corpo pode descartar qualquer porção do material que deixe de ser necessário, sem gerar efeitos colaterais.
Os testes iniciais permitiram a criação de fibras de músculos cardíacos semelhantes às dos músculos papilares, o que poderá levar a novas estratégias de reparo e de regeneração do coração.
Tecidos de alto desempenho
Os tecidos de alto desempenho são outra aplicação potencial para esta tecnologia.
Alterando o tipo de proteína utilizada na matriz, os pesquisadores podem manipular a quantidade de fios na malha, a orientação das fibras e outras propriedades, de forma a criar tecidos com propriedades novas e com desempenho muito superior aos tecidos sintéticos atuais.
Hoje, uma borracha pode ser esticada em média de 500 a 600 por cento, mas os nanotecidos de proteínas podem ser esticados em até 1.500 por cento.
sexta-feira, 25 de junho de 2010
Nanocristais criam células solares de alta eficiência
Pesquisadores da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos, demonstraram que é possível capturar os elétrons perdidos pelas células solares e direcioná-los para o circuito elétrico.
A descoberta, segundo eles, abre a possibilidade de construir células solares com eficiência de duas vezes a três vezes maior do que as atuais, que raramente superam os 20%.
Os elétrons capturados são aqueles que normalmente escapam do circuito da célula solar e se perdem no ambiente na forma de calor.
Elétrons quentes
Na maioria das células solares atuais, os raios do Sol incidem sobre a camada superior das células, normalmente feita de silício cristalino.
O problema é que muitos elétrons no silício absorvem quantidades excessivas da energia solar e irradiam essa energia para fora da célula solar, na forma de calor, antes que ela possa ser aproveitada.
Uma primeira abordagem para aproveitar essa energia consiste na transferência desses "elétrons quentes", tirando-os do semicondutor e levando-os para um fio, ou circuito elétrico, antes que eles percam energia.
Mas os esforços para extrair esses elétrons dos semicondutores tradicionais de silício ainda não tiveram sucesso.
Nanocristais
No entanto, quando esses semicondutores são construídos na forma de estruturas extremamente pequenas, medindo poucos nanômetros, eles formam os chamados pontos quânticos, nanocristais que possuem propriedades diferentes do silício cristalino normal.
"A teoria diz que os pontos quânticos devem retardar a perda de energia na forma de calor," conta William Tisdale, que realizou os experimentos deste novo estudo. "A grande questão para nós era saber se poderíamos também acelerar a extração e a transferência dos elétrons quentes o suficiente para agarrá-los antes que eles resfriassem."
Tisdale e seus colegas demonstraram que pontos quânticos feitos de um outro semicondutor, o seleneto de chumbo, em vez de silício, são capazes de capturar os elétrons ainda "quentes".
A seguir, os elétrons foram direcionados para uma camada de dióxido de titânio, um outro material semicondutor barato e largamente utilizado na indústria. O dióxido de titânio funciona como um fio para levar os elétrons para o circuito elétrico, elevando a potência de saída do circuito.
Células solares de pontos quânticos
Extrapolando os resultados do rendimento verificado no experimento, os cientistas calculam que é possível construir células solares de pontos quânticos com uma eficiência de 66%, praticamente três vezes mais do que as células solares disponíveis comercialmente.
"Este é um resultado muito promissor," disse Tisdale. "Nós demonstramos que você pode arrancar os elétrons quentes muito rapidamente - antes que eles percam sua energia."
O trabalho, contudo, ainda está no início. Agora os cientistas precisam construir células solares reais, usando os pontos quânticos de seleneto de chumbo e verificar cuidadosamente seu funcionamento, eventualmente escolhendo outros materiais.
O uso do dióxido de titânio também precisará ser revisto ou otimizado. Embora ele capture os elétrons quentes, os elétrons perdem parte de sua energia no próprio material. Eventualmente uma nova arquitetura de construção das células solares possa resolver o problema.
De qualquer forma, os resultados deixaram os cientistas animados. "Eu me sinto confortável em dizer que a energia solar está para se tornar um grande componente da nossa oferta energética no futuro," disse Eray Aydil, coordenador do estudo.
A descoberta, segundo eles, abre a possibilidade de construir células solares com eficiência de duas vezes a três vezes maior do que as atuais, que raramente superam os 20%.
Os elétrons capturados são aqueles que normalmente escapam do circuito da célula solar e se perdem no ambiente na forma de calor.
Elétrons quentes
Na maioria das células solares atuais, os raios do Sol incidem sobre a camada superior das células, normalmente feita de silício cristalino.
O problema é que muitos elétrons no silício absorvem quantidades excessivas da energia solar e irradiam essa energia para fora da célula solar, na forma de calor, antes que ela possa ser aproveitada.
Uma primeira abordagem para aproveitar essa energia consiste na transferência desses "elétrons quentes", tirando-os do semicondutor e levando-os para um fio, ou circuito elétrico, antes que eles percam energia.
Mas os esforços para extrair esses elétrons dos semicondutores tradicionais de silício ainda não tiveram sucesso.
Nanocristais
No entanto, quando esses semicondutores são construídos na forma de estruturas extremamente pequenas, medindo poucos nanômetros, eles formam os chamados pontos quânticos, nanocristais que possuem propriedades diferentes do silício cristalino normal.
"A teoria diz que os pontos quânticos devem retardar a perda de energia na forma de calor," conta William Tisdale, que realizou os experimentos deste novo estudo. "A grande questão para nós era saber se poderíamos também acelerar a extração e a transferência dos elétrons quentes o suficiente para agarrá-los antes que eles resfriassem."
Tisdale e seus colegas demonstraram que pontos quânticos feitos de um outro semicondutor, o seleneto de chumbo, em vez de silício, são capazes de capturar os elétrons ainda "quentes".
A seguir, os elétrons foram direcionados para uma camada de dióxido de titânio, um outro material semicondutor barato e largamente utilizado na indústria. O dióxido de titânio funciona como um fio para levar os elétrons para o circuito elétrico, elevando a potência de saída do circuito.
Células solares de pontos quânticos
Extrapolando os resultados do rendimento verificado no experimento, os cientistas calculam que é possível construir células solares de pontos quânticos com uma eficiência de 66%, praticamente três vezes mais do que as células solares disponíveis comercialmente.
"Este é um resultado muito promissor," disse Tisdale. "Nós demonstramos que você pode arrancar os elétrons quentes muito rapidamente - antes que eles percam sua energia."
O trabalho, contudo, ainda está no início. Agora os cientistas precisam construir células solares reais, usando os pontos quânticos de seleneto de chumbo e verificar cuidadosamente seu funcionamento, eventualmente escolhendo outros materiais.
O uso do dióxido de titânio também precisará ser revisto ou otimizado. Embora ele capture os elétrons quentes, os elétrons perdem parte de sua energia no próprio material. Eventualmente uma nova arquitetura de construção das células solares possa resolver o problema.
De qualquer forma, os resultados deixaram os cientistas animados. "Eu me sinto confortável em dizer que a energia solar está para se tornar um grande componente da nossa oferta energética no futuro," disse Eray Aydil, coordenador do estudo.
Astrônomos detectam super tempestade em exoplaneta
Os astrônomos detectaram pela primeira vez uma super tempestade na atmosfera de um exoplaneta, um já bem estudado "Júpiter quente", mais conhecido pelos cientistas como HD209458b.
As observações de elevada precisão de monóxido de carbono mostram que este gás se desloca em alta velocidade numa corrente que vai do lado diurno, muito quente, do planeta para o lado noturno, mais frio.
As observações forneceram outro detalhe completamente inédito - a medição da velocidade orbital do próprio exoplaneta, permitindo assim uma determinação direta da sua massa.
"O HD209458b não é exatamente um local bom para quem sofre do coração. Ao estudar o gás venenoso de monóxido de carbono com grande precisão, descobrimos evidências de um super vento, que sopra a uma velocidade entre os 5.000 e os 10.000 km por hora," diz Ignas Snellen, que coordenou a equipe de astrônomos que fez a pesquisa.
Planeta sem rotação
O exoplaneta HD209458b tem cerca de 60% da massa de Júpiter, orbitando uma estrela parecida com o Sol, situada a cerca de 150 anos-luz de distância, na direção da constelação de Pégaso.
A uma distância da sua estrela de apenas uma vigésima parte da distância Sol-Terra, o planeta é intensamente aquecido pela sua estrela, apresentando na superfície uma temperatura de cerca de 1.000º Celsius no lado mais quente.
Como o planeta não tem rotação, tendo sempre o mesmo lado voltado para a estrela, esse lado é muito quente, enquanto o outro é muito mais frio. "Na Terra, grandes diferenças de temperatura levam inevitavelmente a ventos extremos e, como revelam nossas medições, a situação em HD209458b não é diferente," diz Simon Albrecht, outro membro da equipe.
Trânsito planetário
O HD209458b foi o primeiro exoplaneta a ser encontrado por meio de uma técnica conhecida como "trânsito": a cada 3,5 dias o planeta passa à frente da sua estrela, bloqueando uma pequena parte da radiação estelar durante um período de três horas.
Durante este evento, uma pequeníssima fração da radiação estelar é filtrada pela atmosfera do planeta deixando uma pequena marca.
Uma equipe de astrônomos da Universidade de Leiden, do Instituto Holandês para a Investigação Espacial (SRON) e do MIT, nos Estados Unidos, utilizou o Very Large Telescope, do Observatório Europeu do Sul (ESO) e o seu potente espectrógrafo CRICES para detectar e analisar estas impressões digitais muito tênues, observando o planeta durante cerca de cinco horas, à medida que este passava em frente à estrela.
"O CRICES é o único instrumento do mundo capaz de obter espectros tão precisos quanto o necessário para determinarmos a posição das riscas de monóxido de carbono com uma precisão de 1 para 100.000," diz Remco de Kok, outro membro da equipe. "Esta elevada precisão permitiu-nos medir pela primeira vez a velocidade do gás de monóxido de carbono utilizando o efeito Doppler."
Vida em outros pontos do Universo
Os astrônomos obtiveram ainda vários outros resultados inéditos. Por exemplo, eles mediram diretamente a velocidade do exoplaneta à medida que este orbita a sua estrela.
"Geralmente, a massa de um exoplaneta é determinada através de medições do movimento da estrela e assumindo o valor da massa da estrela, de acordo com a teoria. Mas, neste caso concreto, conseguimos medir o movimento do planeta e assim determinar a massa tanto da estrela como do planeta," diz o coautor Ernst de Mooij.
Os astrônomos mediram também, e pela primeira vez, a quantidade de carbono presente na atmosfera de um exoplaneta. "Parece que o H209458b é, na realidade, rico em carbono, como Júpiter e Saturno. Este fato poderá indicar que se formaram da mesma maneira," diz Snellen."
No futuro, os astrônomos poderão utilizar este tipo de observação para estudar as atmosferas de planetas do tipo terrestre, tentando assim determinar se existe vida em outros lugares do Universo.
As observações de elevada precisão de monóxido de carbono mostram que este gás se desloca em alta velocidade numa corrente que vai do lado diurno, muito quente, do planeta para o lado noturno, mais frio.
As observações forneceram outro detalhe completamente inédito - a medição da velocidade orbital do próprio exoplaneta, permitindo assim uma determinação direta da sua massa.
"O HD209458b não é exatamente um local bom para quem sofre do coração. Ao estudar o gás venenoso de monóxido de carbono com grande precisão, descobrimos evidências de um super vento, que sopra a uma velocidade entre os 5.000 e os 10.000 km por hora," diz Ignas Snellen, que coordenou a equipe de astrônomos que fez a pesquisa.
Planeta sem rotação
O exoplaneta HD209458b tem cerca de 60% da massa de Júpiter, orbitando uma estrela parecida com o Sol, situada a cerca de 150 anos-luz de distância, na direção da constelação de Pégaso.
A uma distância da sua estrela de apenas uma vigésima parte da distância Sol-Terra, o planeta é intensamente aquecido pela sua estrela, apresentando na superfície uma temperatura de cerca de 1.000º Celsius no lado mais quente.
Como o planeta não tem rotação, tendo sempre o mesmo lado voltado para a estrela, esse lado é muito quente, enquanto o outro é muito mais frio. "Na Terra, grandes diferenças de temperatura levam inevitavelmente a ventos extremos e, como revelam nossas medições, a situação em HD209458b não é diferente," diz Simon Albrecht, outro membro da equipe.
Trânsito planetário
O HD209458b foi o primeiro exoplaneta a ser encontrado por meio de uma técnica conhecida como "trânsito": a cada 3,5 dias o planeta passa à frente da sua estrela, bloqueando uma pequena parte da radiação estelar durante um período de três horas.
Durante este evento, uma pequeníssima fração da radiação estelar é filtrada pela atmosfera do planeta deixando uma pequena marca.
Uma equipe de astrônomos da Universidade de Leiden, do Instituto Holandês para a Investigação Espacial (SRON) e do MIT, nos Estados Unidos, utilizou o Very Large Telescope, do Observatório Europeu do Sul (ESO) e o seu potente espectrógrafo CRICES para detectar e analisar estas impressões digitais muito tênues, observando o planeta durante cerca de cinco horas, à medida que este passava em frente à estrela.
"O CRICES é o único instrumento do mundo capaz de obter espectros tão precisos quanto o necessário para determinarmos a posição das riscas de monóxido de carbono com uma precisão de 1 para 100.000," diz Remco de Kok, outro membro da equipe. "Esta elevada precisão permitiu-nos medir pela primeira vez a velocidade do gás de monóxido de carbono utilizando o efeito Doppler."
Vida em outros pontos do Universo
Os astrônomos obtiveram ainda vários outros resultados inéditos. Por exemplo, eles mediram diretamente a velocidade do exoplaneta à medida que este orbita a sua estrela.
"Geralmente, a massa de um exoplaneta é determinada através de medições do movimento da estrela e assumindo o valor da massa da estrela, de acordo com a teoria. Mas, neste caso concreto, conseguimos medir o movimento do planeta e assim determinar a massa tanto da estrela como do planeta," diz o coautor Ernst de Mooij.
Os astrônomos mediram também, e pela primeira vez, a quantidade de carbono presente na atmosfera de um exoplaneta. "Parece que o H209458b é, na realidade, rico em carbono, como Júpiter e Saturno. Este fato poderá indicar que se formaram da mesma maneira," diz Snellen."
No futuro, os astrônomos poderão utilizar este tipo de observação para estudar as atmosferas de planetas do tipo terrestre, tentando assim determinar se existe vida em outros lugares do Universo.
Cientistas tentam recriar som da "Partícula de Deus"
Cientistas simularam o som de partículas subatômicas produzidas no Grande Colisor de Hádrons (LHC), na Suíça.O objetivo é facilitar a identificação da chamada "partícula de Deus" - o bóson de Higgs - cuja existência ainda não foi confirmada, mas que, segundo teorias, daria massa a todas as outras.
A cientista Lily Asquith coordenou a equipe que desenvolveu o modelo que transforma dados do gigantesco experimento Atlas, no LHC, em sons.
O experimento mostra que "ouvir os dados" tem uma função prática, muito além de um significado poético. Carl Sagan explorou o tema em seu livro Contato, em que a cientista prefere "ouvir" as transmissões vindas do espaço do que confiar nas análises precisas feitas pelos computadores.
"Se a energia estiver perto de você, você ouve um som grave, e se estiver mais longe, mais agudo", disse Asquith.
Colisões de prótons
O colisor é um projeto bilionário construído na fronteira entre a França e a Suíça para tentar responder algumas perguntas fundamentais para a física.
O experimento acontece em um túnel circular de 27 quilômetros de comprimento, repleto de imãs que "conduzem" prótons pelo imenso anel.
Em certos pontos do trajeto, os feixes de prótons mudam de trajetória e se chocam em quatro experimentos, que são minuciosamente monitorados pelos cientistas.
É nessas colisões que os estudiosos esperam encontrar novas partículas subatômicas, como o bóson de Higgs, que ajudariam a entender a origem do Universo.
Sonificação
Atlas é um dos quatro experimentos do colisor. Um instrumento batizado de calorímetro é usado para medir energia e é composto de sete camadas concêntricas.
Cada uma dessas camadas é representada por um tom diferente, dependendo da quantidade de energia contida nele.
O processo de transformar dados científicos em sons é chamado sonificação. Até o momento, a equipe de Asquith havia criado diversas simulações baseadas em previsões do que aconteceria durante as colisões no LHC.
Só agora eles começaram a utilizar dados de experimentos reais.
Sons de dados
"Quando você ouve as sonificações, na realidade, o que você está ouvindo são dados. Elas são fiéis aos dados e dão informações sobre os dados que não seriam possíveis de se obter de qualquer outra maneira", disse Archer Endrich, um desenvolvedor de software que trabalha no projeto.
Pela sonificação, os cientistas esperam poder identificar diferenças sutis para detectar novas partículas.
Um compositor envolvido com o projeto, Richard Dobson, destacou ter ficado impressionado com a musicalidade das colisões.
"É possível ouvir estruturas claras nos sons, quase como se tivessem sido compostas. Cada uma parece contar uma pequena história. São tão dinâmicas e mudam o tempo todo, que se parecem muito com as composições contemporâneas", disse o músico.
Fonte: BBC
Fenda pode criar ilha gigante na África
O continente africano poderá ser dividido pelo aparecimento de um novo mar - dentro de dez milhões de anos.
A conclusão é de um grupo de cientistas britânicos que vêm monitorando mudanças geológicas na região de Afar, na Etiópia.
Fenda na África
Segundo descreveram os cientistas durante uma conferência da Royal Society, de Londres, uma fenda de 60 quilômetros de comprimento se abriu a região em 2005 e vem crescendo desde então.
Um monitoramento num período de apenas dez dias verificou a expansão da fenda em oito metros, segundo o sismólogo James Hammond, da Universidade de Bristol, um dos coordenadores do estudo.
Os pesquisadores dizem que o processo acabará dividindo a África em dois, transformando parte da Etiópia e da Somália em uma grande ilha no Oceano Índico.
Abaixo do nível do mar
A fenda começou a aparecer em 2005, após a erupção do vulcão Dabbahu, na região de Afar. O local, apesar de ainda não ter água, está localizado abaixo do nível do mar.
Os sismólogos dizem que estão presenciando um processo que normalmente só ocorre debaixo dos oceanos.
"Partes de Afar estão abaixo do nível do mar, e o oceano está separado por apenas uma faixa de 20 metros de terra do território da Eritreia", afirmou Hammond à BBC.
"Então essa terra cederá eventualmente, o mar entrará e começará a criar esse novo oceano", disse o cientista.
Segundo ele, com o tempo esse oceano crescerá até separar de vez a região do chamado "Chifre da África" do restante do continente, criando assim "uma África menor e uma ilha muito grande no Oceano Índico".
A conclusão é de um grupo de cientistas britânicos que vêm monitorando mudanças geológicas na região de Afar, na Etiópia.
Fenda na África
Segundo descreveram os cientistas durante uma conferência da Royal Society, de Londres, uma fenda de 60 quilômetros de comprimento se abriu a região em 2005 e vem crescendo desde então.
Um monitoramento num período de apenas dez dias verificou a expansão da fenda em oito metros, segundo o sismólogo James Hammond, da Universidade de Bristol, um dos coordenadores do estudo.
Os pesquisadores dizem que o processo acabará dividindo a África em dois, transformando parte da Etiópia e da Somália em uma grande ilha no Oceano Índico.
Abaixo do nível do mar
A fenda começou a aparecer em 2005, após a erupção do vulcão Dabbahu, na região de Afar. O local, apesar de ainda não ter água, está localizado abaixo do nível do mar.
Os sismólogos dizem que estão presenciando um processo que normalmente só ocorre debaixo dos oceanos.
"Partes de Afar estão abaixo do nível do mar, e o oceano está separado por apenas uma faixa de 20 metros de terra do território da Eritreia", afirmou Hammond à BBC.
"Então essa terra cederá eventualmente, o mar entrará e começará a criar esse novo oceano", disse o cientista.
Segundo ele, com o tempo esse oceano crescerá até separar de vez a região do chamado "Chifre da África" do restante do continente, criando assim "uma África menor e uma ilha muito grande no Oceano Índico".
Fonte: BBC
quinta-feira, 24 de junho de 2010
É Notícia: Kennedy Alencar entrevista Plínio de Arruda
Como candidato à Presidência da República pelo PSOL, Plínio de Arruda Sampaio defende a proposta de revisão da dívida interna, fortalecendo a política econômica e aplicando a ideologia socialista.
Fonte: Rede TV!
Tela sensível ao toque é construída com grafeno
Pesquisadores coreanos e japoneses fabricaram uma tela sensível ao toque usando grafeno, uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura.
Esta é a primeira vez que se demonstra a capacidade técnica de fabricação de folhas de grafeno de grandes dimensões, superando os 70 centímetros quadrados.
O feito é um marco na história da tecnologia, trazendo o material do laboratório para a aplicação prática apenas seis anos depois da descoberta do grafeno - veja mais em Grafeno produzido industrialmente vira padrão de referência da eletrônica.
Tela sensível ao toque
Por ser o material de carbono mais fino possível, com apenas um átomo de espessura, o grafeno é ideal para a construção de eletrodos transparentes, necessários para as telas sensíveis ao toque.
A equipe da Universidade de Sungkyunkwan, liderada por Jong-Hyun Ahn e Byung Hee Hong, fabricou a camada de grafeno sobre uma folha de cobre utilizando uma técnica chamada CVD (chemical vapour deposition: deposição de vapor químico).
Esta técnica havia sido testada em 2007, pela equipe do professor Rod Ruoff, da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, gerando originalmente folhas de grafeno de 15 centímetros - veja Nanopapel só perde em resistência para o diamante.
Usando uma prensa, os pesquisadores transferiram a folha de grafeno para uma camada de polímero adesivo, retirando o cobre a seguir. O substrato final, de PET (polietileno tereftalato), recebeu o grafeno também por pressão. Finalmente o polímero adesivo foi liberado por aquecimento.
Várias camadas de grafeno foram adicionadas à matriz da tela sensível ao toque, utilizando repetidamente o mesmo processo. Isto foi necessário porque o grafeno produzido não é perfeito, possuindo quebras que podem afetar o desempenho. Mesmo assim, o material permanece transparente.
O resultado final é uma folha de grafeno, já sobre o substrato, medindo 76 centímetros (30 polegadas).
Tela de grafeno
Para ser usado como um eletrodo, o grafeno foi dopado com ácido nítrico.
Nas telas de toque atuais, são utilizados eletrodos de óxidos de índio-estanho. Contudo, os cientistas afirmam que os eletrodos de grafeno têm melhor transparência e são mais resistentes - veja Grafeno é confirmado como o material mais forte que existe.
Mas há uma questão crucial na substituição de qualquer outro elemento pelo grafeno: além de seus propriedades altamente promissoras, o carbono é largamente disponível, enquanto os óxidos e outras substâncias usadas pela indústria eletrônica têm seus preços cotados em dólares por grama.
Segundo Ahn, enquanto as telas construídas com os óxidos de índio-estanho têm limitações tanto na qualidade das imagens quanto na vida útil, "uma tela à base de grafeno deverá essencialmente durar para sempre," entusiasma-se ele.
Esta é a primeira vez que se demonstra a capacidade técnica de fabricação de folhas de grafeno de grandes dimensões, superando os 70 centímetros quadrados.
O feito é um marco na história da tecnologia, trazendo o material do laboratório para a aplicação prática apenas seis anos depois da descoberta do grafeno - veja mais em Grafeno produzido industrialmente vira padrão de referência da eletrônica.
Tela sensível ao toque
Por ser o material de carbono mais fino possível, com apenas um átomo de espessura, o grafeno é ideal para a construção de eletrodos transparentes, necessários para as telas sensíveis ao toque.
A equipe da Universidade de Sungkyunkwan, liderada por Jong-Hyun Ahn e Byung Hee Hong, fabricou a camada de grafeno sobre uma folha de cobre utilizando uma técnica chamada CVD (chemical vapour deposition: deposição de vapor químico).
Esta técnica havia sido testada em 2007, pela equipe do professor Rod Ruoff, da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, gerando originalmente folhas de grafeno de 15 centímetros - veja Nanopapel só perde em resistência para o diamante.
Usando uma prensa, os pesquisadores transferiram a folha de grafeno para uma camada de polímero adesivo, retirando o cobre a seguir. O substrato final, de PET (polietileno tereftalato), recebeu o grafeno também por pressão. Finalmente o polímero adesivo foi liberado por aquecimento.
Várias camadas de grafeno foram adicionadas à matriz da tela sensível ao toque, utilizando repetidamente o mesmo processo. Isto foi necessário porque o grafeno produzido não é perfeito, possuindo quebras que podem afetar o desempenho. Mesmo assim, o material permanece transparente.
O resultado final é uma folha de grafeno, já sobre o substrato, medindo 76 centímetros (30 polegadas).
Tela de grafeno
Para ser usado como um eletrodo, o grafeno foi dopado com ácido nítrico.
Nas telas de toque atuais, são utilizados eletrodos de óxidos de índio-estanho. Contudo, os cientistas afirmam que os eletrodos de grafeno têm melhor transparência e são mais resistentes - veja Grafeno é confirmado como o material mais forte que existe.
Mas há uma questão crucial na substituição de qualquer outro elemento pelo grafeno: além de seus propriedades altamente promissoras, o carbono é largamente disponível, enquanto os óxidos e outras substâncias usadas pela indústria eletrônica têm seus preços cotados em dólares por grama.
Segundo Ahn, enquanto as telas construídas com os óxidos de índio-estanho têm limitações tanto na qualidade das imagens quanto na vida útil, "uma tela à base de grafeno deverá essencialmente durar para sempre," entusiasma-se ele.
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