A grafite é uma das formas cristalinas em que o carbono ocorre na natureza. Uma outra forma é o diamante.
Os cristais de grafite são constituídos por camadas sobrepostas de átomos de carbono, unidos por ligações covalentes (ligação forte), formando uma rede hexagonal infinita a que se chamou grafeno.
Estas camadas estão unidas por ligações de van der Waals (ligação fraca), por isso deslizam facilmente umas sobre as outras, o que explica as propriedades lubrificantes e a macieza da grafite. Daí usar-se no fabrico de lubrificantes e minas de lapiseira.
C-C = 1,42 Å
grafeno-grafeno = 3,35 Å
A resistividade eléctrica da grafite é 5 x 10⁻⁶ ohm.m no sentido paralelo às camadas de grafeno e 5 x 10³ ohm.m no sentido perpendicular. Por causa desta anisotropia extrema a grafite é um condutor no sentido paralelo às camadas de grafeno e um semicondutor no sentido perpendicular, sendo usada na produção de eléctrodos e escovas de motores eléctricos.
Se o leitor fizer um risco com um lápis numa folha de papel, e depois esborratar com o dedo, está a quebrar as ligações entre as camadas que constituem a grafite e a obter uma película com poucas camadas. No limite poderá obter uma única camada com a espessura de um átomo de carbono, i.e. o grafeno.
Foi isto que fizeram Andre Geim e Konstantin Novoselov, dois cientistas de origem russa que trabalham na Universidade de Manchester, no Reino Unido, usando uma fita adesiva para obterem pedaços de grafite cada vez com menos camadas até alcançarem uma única camada e isolar a nova substãncia.
Muitos cientistas pensavam que era impossível isolar materiais tão finos porque ficariam instáveis à temperatura ambiente, enrolar-se-iam ou desapareceriam.
O grafeno não só é o mais fino de todos como também o melhor condutor do calor e tão bom condutor eléctrico como o cobre. Fixado sobre plástico, ainda resiste melhor ao calor e à tracção mecânica. Quase transparente, também é leve e elástico, podendo ser esticado até 20% do seu tamanho original.
Graças a estas características pensa-se que permitirá fabricar transístores mais rápidos do que os de silício, que tornarão os computadores mais eficientes, novos ecrãs de cristais líquidos tácteis ou super-materiais para futuros carros, aviões ou satélites.
Modelo do grafeno
Nanofabrico do grafeno. Micrografia electrónica de varredura de uma folha de grafeno muito amarrotada sobre uma pastilha de silício. Parece uma toalha de seda caída sobre uma superfície. A espessura da imagem é 20 mícron e vê-se a pastilha de silício no canto inferior direito.
Os investigadores usam litografia de feixe de electrões para fabricar dispositivos de grafeno.
Isolar o grafeno acaba de valer a Geim, de 51 anos, naturalizado holandês, e a Novoselov, de 36 anos, com a dupla nacionalidade russa e britânica, o Nobel da Física. Novoselov fez o doutoramento com Geim, na Holanda, e depois sacompanhou-o quando foi trabalhar para o Reino Unido.
Para eles a Física é um divertimento: em 1997, Geim levitou uma rã num campo magnético, para ilustrar leis do electromagnetismo, o que lhe valeu um IgNobel, um prémio atribuído a trabalhos considerados extravagantes, e em 2003 criaram uma fita super-adesiva inspirada nas patas das osgas.
E em Portugal, também se dá condições para trabalhar a quem gosta de Matemática e Física?
ResponderEliminarNão, primeiro faz-se-lhe a vida negra e depois proíbe-se quem obteve uma licenciatura em Física, com 18 valores, numa universidade pública, de dar aulas.
É a gestão de recursos humanos dos senhores directores das escolas públicas e dos senhores sociólogos e pedagogos do “Eduquês” do Ministério da Educação que perseguem os docentes que insistem em reprovar os alunos que se recusem a trabalhar.