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Tecnologia a laser abre caminhos para o grafeno verde

Sensor de UV desenvolvido a partir da grafitização dos nanocristais de celulose do abacaxi por laser

 

Leve, flexível, excelente condutor de calor e eletricidade, quase transparente e cerca de 200 vezes mais forte que o aço, o grafeno é considerado um material capaz de provocar uma revolução tecnológica na indústria de eletrônicos. Entre os desafios para o seu desenvolvimento e aplicações está a sua produção a partir de fontes renováveis. Isso pode ser obtido por meio da tecnologia de grafeno verde induzido por laser (gLIG), a qual foi foco de estudo publicado na revista Applied Physics Reviews, assinado por cientistas brasileiros e portugueses.

Essa tecnologia abre caminhos para a fabricação de dispositivos simples, sustentáveis e de baixo custo, baseados em fontes de carbono abundantes e renováveis como madeira, folhas, cortiça, cascas e celulose. Com isso, ela deve contribuir para a redução do lixo eletrônico, também conhecido como resíduo computacional, e-lixo ou e-waste, na sigla em inglês (veja quadro). Esses termos são usados para designar dispositivos que funcionam através de energia elétrica, pilhas ou baterias.

“O grafeno induzido por laser (LIG) abre a possibilidade para a produção simples, econômica e escalável de componentes tecnológicos”, conta o engenheiro de materiais, Pedro Ivo Cunha Claro, um dos autores do artigo escrito durante a sua pós-graduação pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e pela Universidade Nova de Lisboa (UNL). O pesquisador lembra que os últimos anos testemunharam pesquisas cada vez mais extensas em torno do gLIG para integração em várias aplicações eletrônicas, como supercapacitores, sensores, eletrocatalisadores e nanogeradores triboelétricos.

“As técnicas de processamento assistidas por laser surgiram como ferramentas poderosas para uma infinidade de aplicações, desde o processamento de materiais até a fabricação de dispositivos”, diz Claro, atualmente analista de Desenvolvimento Tecnológico no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP).

Segundo ele, vários sistemas baseados em gLIG para armazenamento de energia, eletrocatálise, tratamento de água e sensores têm sido relatados na literatura. Além disso, o gLIG foi proposto para formulação de tinta ou incorporação em matrizes de polímeros, para expandir ainda mais seu uso para substratos não baseados em carbono ou aplicações para as quais o LIG original não pode ser usado diretamente.

“Suas propriedades mecânicas e físico-químicas, como alta capacidade de resistência mecânica e condutividade elétrica, o tornam um material com potencial de aplicabilidade tecnológica enorme em diversas áreas”, afirma o engenheiro.

Menos e-lixo

O gLIG pode provocar uma revolução na forma em que os circuitos integrados e componentes eletrônicos são produzidos. Com isso, essa tecnologia será capaz de reduzir o lixo eletrônico, que causa danos tanto ao meio ambiente como para a saúde por conter aditivos tóxicos ou substâncias perigosas como o mercúrio. O próprio processo de obtenção do gLIG é mais limpo, pois não utiliza reagentes tóxicos e nem métodos tradicionais.

Em 2019, o e-lixo chegou ao recorde de 53,6 milhões de toneladas métricas mundialmente, um aumento de 21% em cinco anos, de acordo com a terceira edição do Global E-waste Monitor 2020 das Organizações das Nações Unidas (ONU). O Brasil lidera a geração de lixo eletrônico com 2.141 toneladas entre as nações de língua portuguesa (leia aqui).

 

Além de Pedro Claro, assinam o artigo os pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) Luiz Henrique Capparelli Mattoso e José Manoel Marconcini, e a professora da Universidade Nova de Lisboa (UNL), Elvira Maria Fortunato, atual ministra de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Portugal (veja a lista completa de autores no fim da matéria).

Mattoso, que orientou Claro no Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA) da Embrapa em São Carlos (SP), afirma que as recentes descobertas abrem caminho para a preparação de eletrônica verde escalável e de baixo custo. “É possível aplicar gLIG em diversos substratos, visando ao surgimento de materiais eletrônicos vestíveis e comestíveis. O gLIG pode ser extraído de resíduos de madeira, folhas, cortiça e carvão, e de outras fontes naturais, permitindo o desenvolvimento de plataformas flexíveis e sustentáveis como alternativa às tecnologias convencionais”, declara o pesquisador, especialista em nanotecnologia.

“Pudemos usar a tecnologia LIG para desenhar circuitos à base de grafeno, por conversão das cadeias de carbono associadas a qualquer biopolímero ou material celulósico, o que se traduz em melhoria enorme dos recursos necessários para desenvolver uma bioeletrônica sustentável e que contribua para o bem-estar e conforto dos cidadãos”, relata o coordenador do Centro de Investigação de Materiais da UNL (Cenimat), Rodrigo Martins, que também assina o estudo.

 

Cortiça, madeira e até folhas podem ser matéria-prima

Responsável por introduzir a nanotecnologia e estudos com novos materiais no agro brasileiro, Mattoso explica que a cortiça, que são cascas de árvores, é um substrato que tem despertado muito interesse e é considerada uma fonte promissora de gLIG, pela possibilidade de ser um material híbrido que permite flexibilidade e leveza.

Claro diz que esses substratos podem ser convertidos diretamente em gLIG, principalmente devido ao alto teor de lignina presente em sua composição. O cientista esclarece que teor maior de lignina é mais favorável para produzir gLIG de melhor qualidade, com a possibilidade de selecionar o precursor bruto mais adequado para cada aplicação alvo e adequar as funções químicas e condutivas dos padrões gLIG resultantes.

“Do ponto de vista ambiental e econômico, esses suportes podem ser um dos materiais mais versáteis da natureza, com extraordinárias características intrínsecas, como a biodegradabilidade, impermeabilidade, leveza e resistência a diferentes condições térmicas, dando novas funcionalidades além do seu emprego já consolidado na confecção de rolhas de vinho”, detalha Claro.

Já a madeira tem potencial para produzir gLIG devido à sua superfície uniforme e lisa, o que permite uma fácil padronização de várias arquiteturas de eletrodos desejados. No entanto, a sua aplicabilidade é limitada devido à rigidez e decomposição da estrutura lignocelulósica após a passagem do laser. Mesmo assim, é uma grande promessa para dispositivos eletrônicos que não requerem grandes solicitações mecânicas.

Outra fonte natural de matérias-primas apontada pelo pesquisador é o carvão mineral, uma rocha sedimentar orgânica rica em carbono, produzida a partir da compactação e endurecimento de restos vegetais alterados.

As folhas de plantas, por sua vez, poderiam ser aplicadas a dispositivos vestíveis, mas a processabilidade é limitada por seu tamanho e resistência mecânica, bem como pela degradação ao longo do tempo.

Subprodutos processados

Marconcini lembra que foram feitos esforços recentes para produzir LIG a partir de outros substratos à base de carbono, de uma variedade de materiais, desde polímeros termoplásticos a materiais têxteis e alimentos, como casca de batata, pão e casca de coco. A versatilidade e o potencial desses materiais já foram demonstrados em diversas aplicações.

 

O que é grafeno e gLIG

Material mais fino do mundo, o grafeno é produzido a partir do grafite, e é um cristal bidimensional formado por ligações entre átomos de carbono, organizados em estruturas hexagonais similares a um favo de mel.

Já o gLIG é um material emergente e altamente sustentável, obtido pela técnica chamada de escrita direta a laser (LDW, na sigla em inglês) — de fabricação tridimensional (3D) a partir de substratos naturais que oferecem versatilidade geométrica significativa que chega a escalas de comprimento micrométricos.

Essa nova tecnologia é desenvolvida à temperatura ambiente, sem nenhum tipo de reagente, enquanto que o grafeno convencional é produzido a altas temperaturas, em torno dos mil graus centígrados, utilizando equipamentos muito caros e bastante complexos. A eliminação de tratamentos químicos garante uma alta eficiência de conversão, minimizando o tempo e o consumo de energia no processo de gravação.

A escrita direta a laser (LDW), como é conhecida, é um método de abordagem sem máscara, sem catalisador, não tóxico, controlável e sem contato, permitindo o processamento rápido, direto e eficiente de estruturas complexas. Essa técnica se assemelha a um tipo de gravura baseada em reações fototérmicas, transformando a superfície gravada em um material de interesse tecnológico.

 

Perspectivas

Desde a sua descoberta em 2004, o grafeno e nanomateriais bidimensionais (2D) similares têm sido intensamente estudados e atraído muito interesse devido às suas promissoras propriedades físico-químicas, com alguns produtos já disponíveis comercialmente, apresentando desempenhos promissores em comparação a outras fontes verdes.

A União Europeia criou um consórcio, o Graphene Flagship, composto por 150 parceiros e com um orçamento total de 1 bilhão de euros. O projeto abrange vários campos, desde a pesquisa fundamental até a comercialização de grafeno a longo prazo.

Esforços semelhantes, com o objetivo de desvendar e explorar totalmente as propriedades do grafeno, estão sendo realizados em todo o mundo, incluindo o Brasil, grande produtor de grafite e detentor de uma das maiores reservas mundiais do mineral. Até o momento, o grafeno foi implementado com sucesso no armazenamento de energia, área ambiental, aplicações biomédicas, entre outros.

Para Mattoso, embora ainda seja necessário vencer muitos desafios, há oportunidades para diferentes métodos de processamento, materiais e produtos entrarem no mercado, porque é um material versátil e pode ser combinado com outros elementos para produção de diferentes materiais com propriedades superiores. Além de todas as vantagens, o gLIG ainda pode contribuir com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU.

 

Autores do artigo

Assinam o artigo científico: Pedro Claro (UFSCar); Tomás Pinheiro, Sara L. Silvestre, Ana C. Marques, João Coelho, Rodrigo Martins Elvira Fortunato (Universidade Nova de Lisboa); Luiz H. C. Mattoso e José M. Marconcini (Embrapa).

O trabalho recebeu apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologia (SisNano). O projeto foi financiado pela Agência Executiva do Conselho Europeu de Investigação (ERC) e pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) de Portugal.

Joana Silva (MTb 19.554/SP)
Embrapa Instrumentação

Contatos para a imprensa

Telefone: (16) 2107 2901/ 99994.6160

 

 

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Brasil condena ataque de Israel contra o Irã: “violação de soberania”

Itamaraty também alertou para risco de conflito amplo na região

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Lucas Pordeus León – repórter da Agência Brasil

 

O governo brasileiro, por meio de nota publicada nesta sexta-feira (13), condenou os ataques de Israel contra instalações nucleares e fábricas de mísseis do Irã, que mataram altos oficiais militares e cientistas do país persa.

“O governo brasileiro expressa firme condenação e acompanha com forte preocupação a ofensiva aérea israelense lançada na última madrugada contra o Irã, em clara violação à soberania desse país e ao direito internacional”, diz nota do Ministério das Relações Exteriores.

O Itamaraty acrescentou que os ataques ameaçam mergulhar toda a região em um conflito de ampla dimensão, “com elevado risco para a paz, a segurança e a economia mundial. O Brasil insta todas as partes envolvidas ao exercício da máxima contenção e exorta ao fim imediato das hostilidades”.

O chefe supremo da República do Irã, o Aiatolá Ali Khamenei, prometeu nesta sexta-feira (13) responder aos ataques de Israel. Segundo as autoridades israelenses, o Irã já retaliou o país com ataque de drones, mas Teerã nega.

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Entenda

Israel atacou o Irã alegando que o país está construindo bombas atômicas, que poderiam ser usadas contra Tel-Aviv. O Irã nega e sustenta que usa tecnologia atômica apenas para fins pacíficos, como a produção de energia.

O Irã é signatário do Tratado de Não Proliferação de Armas Nucleares (TNP), mas a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) teria apresentado objeções aos compromissos de Teerã com a organização.

A autoridade nuclear do Irã nega que tenha violado compromissos com a AIEA e diz que a Agência realiza uma campanha “politicamente motivada” e guiada por Grã-Bretanha, França, Alemanha e Estados Unidos (EUA), sob influência de Israel.

Já Israel é um dos poucos países do mundo que não assinou o TNP. Os Estados Unidos (EUA) vinham pressionando Irã para reduzir o alcance do seu programa nuclear. O presidente Donald Trump elogiou os ataques de Israel contra Teerã e pediu para o país aceitar o acordo sobre a questão nuclear.

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Patrimônio previdenciário do DF chega a R$ 7,5 bilhões em abril

Com boa rentabilidade dos fundos, Iprev-DF registra crescimento de R$ 94 milhões na carteira de investimentos em abril

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Agência Brasília* | Edição: Carolina Caraballo

 

A carteira de investimentos sob gestão do Instituto de Previdência dos Servidores do Distrito Federal (Iprev-DF) fechou abril com um patrimônio de R$ 7,53 bilhões – R$ 94 milhões a mais que no mês anterior, quando o total era de R$ 7,44 bilhões. O montante inclui R$ 5,96 bilhões em ativos financeiros e R$ 1,57 bilhão em outros ativos, como imóveis e ações do Banco de Brasília (BRB).

Os recursos garantem o pagamento dos benefícios de mais de 76 mil aposentados e pensionistas do DF.

O Fundo Solidário Garantidor (FSG), principal fundo administrado pelo Iprev-DF, teve rentabilidade de 1,40% em abril, acumulando 3,88% no primeiro quadrimestre do ano. O índice superou tanto a meta de 2,86% quanto o IPCA do período (2,48%). Com essa performance, o fundo registrou ganhos nominais de R$ 158,9 milhões e alcançou R$ 4,25 bilhões em investimentos financeiros.

Arte: Iprev-DF

Criado em 2017, o FSG é um fundo de solvência – não tem meta atuarial obrigatória, mas seus resultados, quando superiores à inflação, podem ser utilizados para o pagamento de benefícios. Ele reúne aplicações financeiras, imóveis e ações do BRB.

Já o Fundo Capitalizado teve rentabilidade de 1,22% em abril e acumulou 4,22% no ano, alinhado com a meta de 4,23% e acima do IPCA. Os ganhos nominais foram de R$ 61,3 milhões no quadrimestre, elevando o valor da carteira para R$ 1,63 bilhão.

Arte: Iprev-DF

Esse fundo recebe contribuições dos servidores que ingressaram no serviço público do DF a partir de março de 2019 e cobre benefícios até o teto do INSS.

Completam o portfólio os fundos Financeiro e da Taxa de Administração, que não têm metas atuariais. O Fundo Financeiro, destinado ao pagamento de aposentadorias de servidores que entraram até março de 2019 (e de seus dependentes), fechou abril com R$ 54,4 milhões em caixa. Já a Taxa de Administração somou R$ 22,4 milhões.

Para a diretora-presidente do Iprev-DF, Raquel Galvão, o desempenho reflete o esforço conjunto da equipe para consolidar uma carteira sólida e garantir o pagamento dos benefícios.

 

O diretor de Investimentos do Instituto, Thiago Mendes Rodrigues, avalia que, com o controle da inflação, os resultados devem melhorar ainda mais ao longo do ano. Ele projeta que o Fundo Capitalizado alcance R$ 2 bilhões no segundo semestre de 2025.

*Com informações do Instituto de Previdência dos Servidores do Distrito Federal (Iprev-DF)

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CLDF derruba veto e passa a valer lei que valoriza ensino de duas disciplinas básicas

Lei do deputado Thiago Manzoni estabelece ainda o ensino de matemática e língua portuguesa como patrimônios do povo do Distrito Federal

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Foto: Carolina Curi/Agência CLDF

 

Foi promulgada pela Câmara Legislativa do Distrito Federal (CLDF) a derrubada de veto ao PL nº 373/2023 que cria a política distrital de valorização das disciplinas elementares. Simplificando, a Lei 7.693/2025 prioriza e incentiva o ensino de língua portuguesa e de matemática nas escolas públicas do DF.

Para tanto, a norma determina que o poder público desenvolva um plano distrital, com validade de dez anos. Entre outros objetivos, está elevar os índices de avaliação de aprendizado dos alunos, ampliar e aperfeiçoar a infraestrutura escolar para as duas disciplinas e incentivar professores a desenvolverem projetos inovadores.

A proposta foi originalmente apresentada pelo deputado Thiago Manzoni (PL) e, após aprovada pelos deputados distritais, vetada pelo Executivo. A Câmara Legislativa decidiu pela derrubada do veto em votação realizada pelo conjunto dos deputados.

“Essa foi uma grande vitória. Em todas as escolas, o que nós queremos é capacitar os nossos alunos e facilitar a aprendizagem em todas as disciplinas. Para isso, estamos priorizando a língua portuguesa e a matemática. Nossos alunos merecem ser escolarizados de maneira adequada e fazer bom uso da língua portuguesa e da matemática para tudo aquilo que vão precisar na vida”, afirma Manzoni.

A lei também institui maio como o mês de valorização das disciplinas elementares, estimulando que as escolas realizem competições de conhecimento vinculadas a elas. Inclusive, o texto prevê que as escolas podem contar com recursos públicos e de parceiros privados para esses eventos. Estabelece ainda o ensino de matemática e língua portuguesa como patrimônios do povo do Distrito Federal.

O texto da nova lei também determina que o poder público deve instituir um programa de avaliação das disciplinas elementares com participação facultativa dos alunos e focada na avaliação seriada.

As escolas públicas podem até criar monitorias remuneradas concedidas aos alunos e vinculadas às duas disciplinas. Outro tipo de incentivo permitido é a premiação para alunos que alcançarem 95% de presença nas disciplinas durante o ano letivo.

Por fim, permite também a captação de recursos vindo de termos de cooperação destinados ao financiamento das medidas previstas na lei.

Acesse aqui a íntegra da tramitação e o texto da lei.

Francisco Espínola – Agência CLDF

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