Em 2010 receberam o Prémio Nobel da Física pelas experiências realizadas com este material excecional
Andre Geim
Autor: Prolineserver / Holger Motzkau 2010, (Wikimedia Commons)
Konstantin Novoselov
Autor: Zp2010 (Wikimedia Commons)
·Os cientistas de origem russa Andre Geim e Konstantin Novoselov estavam a trabalhar na Universidade de Manchester (Reino Unido) quando receberam a notícia da atribuição do Nobel da Física pelas suas investigações sobre o grafeno. Seis anos antes, em 2004, tinham-no descoberto juntos.
Andre Geim nasceu em 1958, fez os estudos secundários numa escola de língua inglesa e, posteriormente, no Instituto de Física e Tecnologia de Moscovo e na Academia de Ciências da Rússia, especializando-se em física de metais. Konstantin Novoselov nasceu em 1974 e estudou na Universidade de Física Técnica de Moscovo. Ao terminar o curso decidiu fazer a sua tese de doutoramento com Geim, por isso mudou-se para a Holanda, onde o seu tutor residia. Posteriormente, quando Geim foi viver para Manchester, o seu discípulo decidiu mais uma vez seguir os seus passos para continuarem a trabalhar juntos.
Atualmente, Andre Geim tem nacionalidade holandesa e Kosntantin Novoselov tem dupla nacionalidade, russa e britânica.
Geim e Novoselov tinham por hábito dedicar algumas horas todas as sextas-feiras – depois de cumprido o trabalho semanal habitual – a fazer experiências no laboratório com ideias novas. Foi numa destas sessões que obtiveram, a partir da grafite, uma forma bidimensional do carbono que resultou ser o material mais fino (uma única camada com um átomo de grossura) e resistente ao mesmo tempo, flexível, duro, transparente, extraordinariamente leve e o melhor condutor da eletricidade. Tinham descoberto o grafeno.
Neste blog publicamos dois artigos sobre as peculiaridades, as aplicações e alguns grupos de trabalho que surgiram desde então em todo o mundo sobre o grafeno:
O grafeno, um material que mudará o nosso mundo
O grafeno, últimas novidades (II)
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Até agora, um dos desafios que os investigadores estavam a encontrar era simplificar o complexo processo da obtenção do grafeno a partir da grafite e conseguir a pureza necessária para cada uma das aplicações.
Contudo, na semana passada um grupo de investigadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade da Califórnia em Berkeley anunciou que desenvolveramum método simples que permitirá resolver esse obstáculo, ea baixo custo.
O problema
O grafeno no estado puro carece de algumas características que são imprescindíveis para, por exemplo, os dispositivos eletrónicos. É necessário adicionar-lhe átomos de oxigénio ao material para modificá-lo e para lhe proporcionar as propriedades necessárias em cada caso. Os métodos que se estavam a utilizar para isso apresentavam um problema: os átomos eram distribuídos pela superfície do grafeno de forma imprevisível, por isso era preciso realizar um tratamento a temperaturas de 700 a 900 graus Celsius ou utilizar produtos químicos agressivos prejudiciais para o meio ambiente.
A solução
O novo método – publicado na Nature– expõe o material a temperaturas entre 50 e 80 graus Celsius sem a necessidade de o submeter a tratamentos químicos e pode ser usado em grande escala, o que facilita enormemente as aplicações comerciais. Além disso, o processo modifica a distribuição dos átomos de oxigénio agrupando-os e deixando ao mesmo tempo áreas de grafeno puroentre essas agrupações, o que é fundamental para as aplicações na electrónica. Os investigadores também observaram que com este tratamento aumentaconsideravelmente a capacidade do grafeno para absorber a luz visível; uma melhoria que o torna idóneo para as células solares.
A descoberta do grafeno ocorreu em circunstâncias particulares: Geim e Novoselov não utilizaram equipamentos sofisticados nem um procedimento extraordinariamente complexo. Bastou uma fita altamente adesiva com que foram extraindo as lâminas de grafite (o material das minas dos lápis) e um suporte de silício. O que é verdade é que souberam ver o que estavam a descobrir e as múltiplas aplicações que poderia ter.
Quando fizeram a descoberta, escreveram um artigo a respeito que foi rejeitado pela revista Nature.
Em imagens
Em vídeo:
Andre Geim e Konstantin Novoselov ao receber o Prémio Nobel.
