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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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Primeira edição do Congresso Realize Mulher fechará o mês

Com inscrições abertas a partir desta terça (21), evento incentiva participantes a desenvolver habilidades e aprimorar a vida profissional

Publicado

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Agência Brasília* | Edição: Chico Neto

 

A Secretaria da Mulher (SMDF) promove no próximo dia 30, no auditório do Senai de Taguatinga Norte, o 1º Congresso Realize Mulher – Desperte a Protagonista que Existe em Você, destinado a mulheres que queiram desenvolver competências socioemocionais para o empreendedorismo e o trabalho. São 192 vagas, com inscrições abertas a partir desta terça (21), no site da secretaria.

Congresso é aberto à participação de mulheres maiores de 18 anos de todo o DF

O congresso faz parte do calendário de ações do Março Mais Mulher.  “Queremos despertar o autoconhecimento e o desenvolvimento de competências comportamentais que gerem protagonismo, para fortalecer as ações que promovam a autonomia econômica de todas”, ressalta a secretária da Mulher, Giselle Ferreira.

Programa Realize

Direcionado ao público feminino do DF, em especial às mulheres em situação de violência ou vulnerabilidade social, o Realize é aplicado em todas as ações da SMDF voltadas para a promoção da autonomia econômica feminina. O programa reforça a importância de executar ações que ofereçam apoio à formação, qualificação e promoção da autonomia financeira das mulheres, ampliando as oportunidades para esse público.

A equipe do programa acompanha as alunas por, pelo menos, seis meses após o fim do curso, oferecendo atendimento psicossocial individual para garantir o cuidado emocional dessas mulheres, que também estarão capacitadas para projetos de empreendedorismo e para a gerir o próprio negócio, ampliando a sua visão de mercado.

Podem participar do programa todas as mulheres maiores de 18 anos. As capacitações são oferecidas nos espaços Empreende Mais Mulher, localizados em Taguatinga e na Casa da Mulher Brasileira de Ceilândia.

Congresso Realize Mulher
→ Data: dia 30 deste mês, das 8h às 17h.
→ Local: auditório do Senai de Taguatinga.
→ As inscrições, abertas a mulheres maiores de 18 anos, podem ser feitas neste link.

Com informações da Secretaria da Mulher

 

 

 

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Projeto de lei reserva local nas UBSs para atendimento às mulheres vítimas de violência

Foto: Paulo H. Carvalho/Agência Brasília

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Ser mulher na capital do país não tem sido fácil. No início de 2023 o Distrito Federal registrou números alarmantes de violência contra mulheres em comparação a todo o ano passado. Apenas na primeira semana deste ano, 17 mulheres foram assassinadas no DF vítimas de feminicídio.

Além das inúmeras violências a que as mulheres são submetidas, e acabam culminando em morte, as vítimas de violência doméstica são revitimizadas constantemente. Um exemplo é quando procuram atendimento nas Unidades de Saúde, elas precisam enfrentar a fila normal, sem prioridade, e acabam sendo constrangidas por estar no mesmo local que os demais pacientes.

Para evitar esse constrangimento, a deputada Dayse Amarilio (PSB) protocolou na Câmara Legislativa o projeto de Lei nº 218/2023. A proposta estabelece a criação de um local reservado nas unidades de saúde do Distrito Federal para atendimento às vítimas de violência doméstica.

Para a parlamentar, que é enfermeira obstetra e servidora as SES, “o constrangimento é tamanho que por vezes essa vítima não vai até às Unidades, piorando ainda mais sua saúde física e mental”.

 

“É urgente a mudança no setor público, com a necessidade da criação de um local reservado para recepção e acolhimento desta mulher, de modo a driblar a insegurança, o constrangimento, propiciando o atendimento adequado para tal situação”, defende a parlamentar.

Segundo Dayse, “o acolhimento e o atendimento em locais reservados é medida importante, que dá dignidade às mulheres, já violentadas por ações absolutamente criminosas”.
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Na prática
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O projeto assegura atendimento de mulheres vítimas de violência doméstica em local reservado nas unidades de saúde do Distrito Federal.

De acordo com o texto, o acolhimento das vítimas no local reservado será realizado preferencialmente por profissional da enfermagem forense, psicologia ou psiquiatria. Em casos de internação da vítima, a Unidade de Saúde fará o registro do caso e encaminhará aos órgãos competentes para apuração.

​​​​​​​* Com informações da assessoria de imprensa da deputada Dayse Amarilio

Agência CLDF

 

 

 

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Campanha em SP alerta contra mosquito da dengue: ‘qual o animal mais perigoso do mundo?

Estado registrou quase 21 mil casos em janeiro e fevereiro deste ano; 147 municípios estão em situação de risco e 247 em alerta

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 Do Portal do Governo

 

Com o tema ‘Qual o animal mais perigoso do mundo?’, o Governo do Estado de São Paulo lança nesta terça-feira (21) uma campanha de conscientização para combater mosquito Aedes Aegypti, transmissor de doenças como dengue, zika e chikungunya.

O foco é mostrar que a dengue é uma realidade no cenário pós-pandemia e o que é pequeno e difícil de ser visto ainda oferece perigo para a população. Hoje, o mosquito é responsável por quase um milhão de mortes no mundo a cada ano.

Diante do cenário de sazonalidade do aumento de casos – sempre na mesma época -, a campanha traz orientações sobre prevenção e ações em casos de sintomas da doença e busca mobilizar os cidadãos a participarem efetivamente do combate, eliminando todo o local de água parada, já que é lá que o mosquito transmissor coloca os seus ovos. A publicidade será veiculada em rádios, TVs abertas, portais e redes sociais com informações sobre os principais focos de proliferação do mosquito.

Os índices de transmissão dessas arboviroses — infecções causadas por vírus transmitidos principalmente por mosquitos que têm o Aedes aegypti como vetor — estão associados à plena adaptação do mosquito às atuais condições ambientais. Os indicadores apontam situação de risco em 156 municípios e 249 em situação de alerta.

Diante disso, a gestão Tarcísio de Freitas lançará uma série de ações para reduzir a infestação do mosquito Aedes aegypti e circulação viral. Além de informar medidas de prevenção e advertir quanto aos sinais e sintomas das doenças (Dengue, Chikungunya e Zika Virus), o Estado vai intensificar as visitas domiciliares aos imóveis para eliminar os criadouros do mosquito.

Até fevereiro deste foram registrados quase 21 mil casos de dengue. A iniciativa faz parte do Plano Estadual de Contingência das Arboviroses Urbanas da Secretaria de Saúde do Governo do Estado de São Paulo.

Somente no ano de 2022, foram confirmados 332.139 casos de dengue, distribuídos em 617 municípios de São Paulo, e 287 óbitos. Até fevereiro deste ano, foram registrados 20.981 casos de dengue, em 430 municípios e 13 óbitos.

Em 2022, foram registrados 934 casos de Chikungunya em 115 municípios, sendo 113 casos entre janeiro e fevereiro. Em 2023, no mesmo período, foram notificados 130 casos da doença em 35 municípios.

Em relação a Zika vírus, em 2022 foram registrados cinco casos e até o momento em 2023 não há casos confirmados.

 

 

 

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