Reportagens

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

 

 

Continue Lendo
Clique para comentar

Leave a Reply

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Reportagens

Dia de conscientização alerta sobre preconceito contra albinismo

Condição genética atinge 21 mil brasileiros, diz secretaria

Publicado

em

 

Ainda cercado por muitos tabus e preconceitos, o albinismo, condição genética na qual o indivíduo apresenta ausência total ou parcial da melanina, pigmento natural responsável pela coloração dos olhos, pele e cabelo, está presente em cerca de 21 mil brasileiros, segundo dados da Secretaria de Atenção Primária à Saúde (Saps). Instituído pela Assembleia Geral da Organização das Nações Unidas (ONU) como o Dia Internacional de Conscientização sobre o Albinismo, o dia 13 de junho é dedicado a incentivar a população a acabar com o preconceito contra os albinos e a apoiar a união das pessoas que têm essa condição genética, considerada rara.

“Este é um assunto que precisa ser muito discutido, não apenas anualmente, mas rotineiramente e em todo tipo de ambiente. A mídia televisiva, com todo seu alcance, aborda o tema em novelas, em que profissionais e  pessoas com essa condição levam para a ficção as dificuldades encontradas na vida real, aumentando a propagação da informação. Esta é uma das formas de mostrar como os obstáculos podem ser superados. Assim, crianças e adultos albinos se sentirão melhor onde estiverem”, explicou a psicóloga Natalie Schonwald, que também é pedagoga e faz palestras sobre inclusão e diversidade.

Para Natalie, que trabalha na área da educação e alfabetização com os anos finais da educação infantil e iniciais do ensino fundamental I, a desinformação prejudica a vida das crianças albinas e pode levá-las à exclusão social. Segundo ela, um esforço para reduzir as consequências psicológicas decorrentes do albinismo é começar, desde a educação infantil, a explicar a essas crianças que a condição não as impede de ter uma boa vida social e participar de qualquer tipo de atividade.

“Assim como ocorre com qualquer deficiência, o albinismo não é amplamente discutido na sociedade, e a falta de conhecimento é o que gera preconceito. Muitas vezes, a desinformação impede a sociedade de lidar adequadamente com indivíduos albinos. Isso pode levar crianças a enfrentar dificuldades de relacionamento, pois seus colegas podem se afastar, resultando em danos psicológicos que necessitam de cuidados. O albinismo é um distúrbio genético que precisa ser compreendido e tratado com sensibilidade”, observou Natalie.

De acordo com a psicóloga, crenças e mitos associados à aparência dos albinos, assim como outras dificuldades, devem ter como foco o acolhimento. Ela ressaltou que nenhuma criança nasce preconceituosa e que isso vem da sociedade, por isso o ambiente escolar é propício para quebrar estigmas e transformar cidadãos, mostrando que o preconceito não tem nada de positivo.

“Nós, enquanto educadores, podemos trabalhar por meio de diversas atividades como rodas de conversa, pesquisas, bate-papos com as crianças que têm albinismo para entender quais as suas dificuldades e como se sentem no ambiente escolar. Essas propostas devem ser desenvolvidas de acordo com cada faixa etária e intenção de cada conteúdo, pois uma pauta pode abranger várias disciplinas”, complementou a educadora.

Cuidados

A falta de melanina diminui a proteção da pele e facilita a entrada de raios nocivos. Por isso, pessoas de todas as idades precisam se prevenir contra os danos causados pelo sol e pela luz ultravioleta. Para pessoas com essa condição os riscos de desenvolverem lesões, câncer e queimaduras solares é aumentado. Já nos olhos, além da fotossensibilidade, podem ter astigmatismo, hipermetropia e nistagmo, que é o movimento irregular dos olhos.

“Por isso, é recomendado o uso de protetor solar, igual ou maior que 50, e vestimentas com fator de proteção. Para os olhos, é fundamental o uso de óculos escuros para a saúde ocular. Esses são os principais desafios de saúde enfrentados pelos albinos – fora olhos, pele e cabelo, nenhum órgão é afetado”, esclareceu a dermatologista, clínica geral e membro da Sociedade Brasileira de Dermatologia (SBD) Juliana Lewi, que também alerta para a necessidade de acompanhamento permanente do indivíduo por um profissional da área.

Além disso, Juliana destacou a importância das campanhas de conscientização do portador e de toda a sociedade, que, com as informações corretas, pode ter elementos para ser mais compreensiva e desenvolver a empatia. De acordo com a profissional, assim como os pais e as escolas, a comunidade médica também deve combater o estigma gerado em torno do assunto com a finalidade de promover uma maior inclusão dos indivíduos com albinismo.

“É necessário fazer campanhas na televisão, além de outros tipos de propaganda que expliquem a doença, já que a conscientização é fundamental para evitar o preconceito. E também divulgar mais o Dia Internacional de Conscientização do Albinismo, uma data muito importante para educar a população sobre as diferenças fenotípicas que existem e fazer as pessoas albinas se sentirem acolhidas por todos”, disse.

Edição: Nádia Franco

 

 

Continue Lendo

Reportagens

Innova Summit chega à quarta edição promovendo inovação e novos negócios no DF

A convenção espera receber 30 mil pessoas no Centro de Convenções Ulysses Guimarães. Programação vai até sexta-feira (14) com entrada gratuita

Publicado

em

 

Por Adriana Izel, da Agência Brasília | Edição: Vinicius Nader

 

Um dos maiores eventos da América Latina voltado à inovação e negócios, o Innova Summit chegou à quarta edição no Distrito Federal. Este ano a feira ocorre até 14 de junho, no Centro de Convenções Ulysses Guimarães, com entrada franca. A abertura oficial da convenção ocorreu na noite desta quarta-feira (12) com a presença de autoridades do Governo do Distrito Federal (GDF), que investiu R$ 6 milhões na realização do evento.

“Nós sabemos que há uma mudança tecnológica no mundo e não podemos ficar atrás, nem reféns da tecnologia de outros países. Nós precisamos produzir conhecimento e ter tecnologias aqui para melhorar a vida do cidadão. Eventos assim demonstram a criatividade do brasileiro e a condição de produzir muita coisa boa. Mas é preciso incentivo, por isso o GDF sempre irá ajudar esse tipo de evento”, destacou a vice-governadora do DF, Celina Leão.

Celina Leão: “Eventos assim demonstram a criatividade do brasileiro e a condição de produzir muita coisa boa. Mas é preciso incentivo, por isso o GDF sempre irá ajudar esse tipo de evento” | Fotos: Joel Rodrigues/ Agência Brasília

A nova edição conta com a participação de 150 startups, que montaram estandes gratuitamente no evento, além de empreendedores e influenciadores de renome. O presidente do Instituto Conecta Brasil e organizador do Innova Summit, Eduardo de Lima Moreira, ressaltou que essa é a única edição do país totalmente gratuita. “Estamos aqui, mais um ano crescendo com o evento. Nenhum outro estado conseguiu entregar um evento totalmente gratuito tanto para o público quanto para quem está expondo como acontece aqui no DF. É resultado do investimento do GDF”, ressaltou.

A expectativa é receber cerca de 30 mil pessoas ao longo de três dias e movimentar mais de R$ 150 milhões em negócios. Este ano o evento tem como foco a sustentabilidade, o empreendedorismo e a inovação com experiências imersivas e disruptivas propondo soluções inovadoras do mercado.

“Estamos aqui versando sobre o futuro da nossa cidade, criando novos negócios e estimulando novos empreendedores que, sem dúvidas, gerarão recursos e renda nas próximas décadas”

Leonardo Reisman, secretário de Ciência, Tecnologia e Inovação

“Estamos aqui versando sobre o futuro da nossa cidade, criando novos negócios e estimulando novos empreendedores que, sem dúvidas, gerarão recursos e renda nas próximas décadas. Então o Innova Summit é isso: inspiração para esses novos empreendedores de forma gratuita”, analisou o secretário de Ciência, Tecnologia e Inovação, Leonardo Reisman.

Para o presidente da Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF), Marco Antônio Costa Júnior, o evento consegue ser um ambiente de discussão e compartilhamento de informações capazes de transformar o cenário de Brasília. “Precisamos ajudar realmente essa cultura empreendedora, dos empreendedores e das startups aceleradas, porque sabemos que são um motor da nova economia”, opinou.

Programação diversificada

Helder Brito: “Esse tipo de evento faz o país crescer cada vez mais e incentiva o empreendedorismo”

Palestras, debates, exposição comercial e workshops estão entre as atividades previstas na programação. A estrutura conta com Palco Master, com os maiores nomes do mercado; Palco Inovação, com painéis e palestras sobre tecnologia; Palco Visionário, com foco no empreendedorismo feminino e universo gamer; Espaços Networking, ambientes interativos para a realização de encontros e experiências imersivas; e Trilha da Sustentabilidade, um caminho interativo de jornada educativa.

O empresário Helder Brito, 40 anos, visitou a feira na abertura com o objetivo de se aprofundar mais sobre empreendedorismo, conhecer novas tecnologias e fazer novos contatos. “Isso foi o que me atraiu a esse evento. Vi que tinham pessoas renomadas do mercado palestrando e também estou aproveitando para dar uma rodada nos estandes para ver tecnologias inovadoras. Acho que esse tipo de evento faz o país crescer cada vez mais e incentiva o empreendedorismo”, comentou. Ele se encantou com um projeto de impressão em 3D. “Me chamou bastante atenção essa impressora 3D. É uma perfeição. Até estou levando uma peça para dar de presente para a minha prima”, revelou.

A universitária Kailany Calisto foi ao evento para agregar conhecimento e crescimento profissional

Pela primeira vez no Innova Summit, a jovem Kailany Calisto, 22 anos, compareceu em busca de conhecimento e mais oportunidades em sua carreira. Ela é estudante de psicologia e atua em uma empresa de RH. “Como sou estudante, estou sempre buscando conhecimento para agregar no meu crescimento profissional. Todo conhecimento é bem-vindo, principalmente se for de forma gratuita”, analisou. Para ela, conhecer novos projetos foi o ponto alto da feira. “Gostei muito de um aplicativo, o Scalador, que tem uma pegada de RH para pessoas que fazem trabalhos freelancer. Achei muito interessante a ideia. É um projeto novo, que tem tudo para crescer”, completou.

O Scalador é um dos aplicativos criados em Brasília que está sendo apresentado em um dos estandes da feira. De iniciativa do empresário Bryan Horsth, 33 anos, a plataforma serve para conectar profissionais autônomos com o mercado gastronômico. Ter a oportunidade de expor o dispositivo para mais pessoas é o que atraiu a participação do Horsth na feira. “A importância é justamente demonstrar que a gente existe. Estamos aqui em Brasília, mas também temos como expandir para outros municípios e estados. Além disso, aqui temos como trazer mais investimentos para dentro da nossa startup e ampliar o campo de atuação”, disse.

O Innova Summit é uma realização do Instituto Conecta Brasil, com apoio da Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF), da Secretaria de Ciência, Tecnologia e Inovação do DF (Secti-DF) e do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, com patrocínio do Banco de Brasília (BRB) e da Caixa Econômica Federal.

 

 

Continue Lendo

Reportagens

Regras para publicidade no Plano Piloto são alteradas e vão à sanção

Foto: Carlos Gandra/ Agência CLDF

Publicado

em

 

Na sessão desta terça-feira (11), os distritais apreciaram o projeto de lei nº 985/2024, em tramitação conjunta com o PL nº 1.066/2024. As duas proposições alteram o Plano Diretor de Publicidade do Plano Piloto, Cruzeiro, Candangolândia e Lagos Sul e Norte, e foram aprovadas na forma de substitutivo assinado pelos autores das propostas originais, os deputados Wellington Luiz (MDB) e Jorge Vianna (PSD).

O texto aprovado estabelece que, na área central de Brasília, no Setor de Diversões Norte (SDN) e no Setor de Diversões Sul (SDS), salvo nas fachadas voltadas para o Eixo Monumental (Rodoviária de Brasília), é admitida a instalação de meios de propaganda nas seguintes áreas:

– Na fachada leste voltada para o Setor Cultural Norte (SCTN);

– Na fachada oeste voltada para o Setor Hoteleiro Norte (SHN);

– Na fachada norte voltada para o Setor Comercial Norte (SCN);

– Na fachada leste voltada para o Setor Cultural Sul (SCTS);

– Na fachada oeste voltada para o Setor Hoteleiro Sul (SHS);

– Na fachada sul voltada para o Setor Comercial Sul (SCS).

De acordo com a proposta, com exceção desses locais e das “empenas cegas das edificações” – face externa sem aberturas para iluminação e ventilação de um edifício –, é proibida a instalação de painéis publicitários com mais de três metros quadrados na área tombada de Brasília.

Além disso, o texto estabelece que o Plano de Ocupação dos meios de propaganda deverá respeitar o espaçamento mínimo de 100 metros, quando localizados na mesma margem da rodovia. No caso da Estrada Parque Aeroporto (EPAR), a distância entre os meios deverá ser um pouco maior, 125 metros, segundo o projeto.

Denise Caputo – Agência CLDF

 

 

Continue Lendo

Reportagens

SRTV Sul, Quadra 701, Bloco A, Sala 719
Edifício Centro Empresarial Brasília
Brasília/DF
rodrigogorgulho@hotmail.com
(61) 98442-1010