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Pesquisadores fazem elétrons comportarem-se como líquido com grafeno

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Pesquisadores do Instituto Indiano de Ciências, liderados por Aniket Majumdar, observaram um fenômeno que desafia uma das leis clássicas da física dos metais, a lei de Wiedemann-Franz, segundo a qual a condutividade elétrica e a condutividade térmica de um metal devem ser proporcionais. No entanto, ao estudar o grafeno, eles registraram um desvio de mais de 200 vezes em relação a essa regra, evidenciando que os mecanismos de condução de carga e de calor podem se desacoplar completamente. Para investigar esse comportamento, Majumdar e sua equipe utilizaram amostras de grafeno de altíssima pureza, um material bidimensional com estrutura cristalina altamente ordenada. Essa pureza permitiu eliminar interferências de impurezas e defeitos atômicos, possibilitando observar com precisão como o grafeno conduz eletricidade e calor. Pela primeira vez, foi possível acompanhar simultaneamente esses processos de condução em um material 2D. Os resultados mostraram um comportamento oposto ao previsto:...
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Grafeno é utilizado para detectar substância cancerígena em bebidas

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Uma equipe de pesquisadores brasileiros, da UFSCar, desenvolveu um sensor ecológico e de baixo custo capaz de identificar a presença de nitrito de sódio (NaNO₂) em bebidas como água mineral, suco de laranja e vinho. A pesquisa integra um esforço maior de monitorar a qualidade de bebidas no país, tema que voltou ao debate após casos de intoxicação por metanol em produtos adulterados. O dispositivo foi produzido a partir de cortiça, o mesmo material usado em rolhas de vinho. Com a aplicação de feixes de laser, a superfície da cortiça é transformada em grafeno, uma forma de carbono altamente condutora de eletricidade. Essa camada de grafeno funciona como o “cérebro” do sensor: quando entra em contato com o nitrito dissolvido na bebida, ocorre uma reação de oxidação — o composto libera elétrons, que são captados e convertidos em sinais elétricos medidos pelo dispositivo. “Esse processo é sustentável, dispensa reagentes tóxicos e resulta em um material altamente condutor, o que é essencial,...
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Asfalto com grafeno promete acabar com os buracos nas estradas

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O Reino Unido está na vanguarda de uma revolução na engenharia civil, buscando uma solução de alta tecnologia para o crônico problema de buracos e rachaduras em suas rodovias. A aposta é no grafeno, um nanomaterial conhecido por ser 200 vezes mais resistente que o aço e, ao mesmo tempo, incrivelmente leve e flexível. Em uma colaboração inovadora entre a Universal Matter GBR e a construtora Tarmac, uma seção de estrada em Teesside, no Flatts Lane Country Park, está sendo pavimentada com o composto chamado “Genable Pavement”. A ideia é simples e poderosa: usar a nanotecnologia para reforçar a durabilidade do asfalto tradicional e prolongar significativamente a vida útil das vias. Pesquisas internacionais indicam que o uso de aditivos à base de grafeno pode aumentar a vida útil dos pavimentos rodoviários em até 250%. Ou seja, durar três vezes mais que o asfalto comum. Este aumento de durabilidade se deve à maior resistência do material à fadiga, à formação de trincas e à deformação sob al...
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Nova técnica com grafeno abre caminho para computadores menores, mais potentes e econômicos

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Uma técnica inédita de manipulação do grafeno, desenvolvida a partir de uma colaboração internacional com participação de pesquisadores do Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará (UFC), representa um avanço com implicações para memórias não voláteis e lógica baseada em prótons.  Na prática, isso significa a possibilidade de computadores menores, mais potentes e com menor consumo de energia, graças ao uso de dispositivos bidimensionais capazes de combinar funções lógicas e de memória na mesma área física. Utilizando um inovador design de “porta dupla”, os cientistas conseguiram, pela primeira vez, separar e controlar de forma seletiva dois processos que ocorrem concomitantemente no grafeno: o transporte de prótons e a hidrogenação.  Deste modo, torna-se possível acelerar significativamente o transporte de prótons sem a incorporação de átomos de hidrogênio. Sem a “porta dupla”, normalmente o grafeno se transforma de forma permanente em um semicondutor ou um isola...
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Filtro de grafeno aumenta vida útil de baterias em mais de 150 ciclos

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Uma equipe de cientistas acaba de apresentar um filtro à base de grafeno que bloqueia cadeias de enxofre em baterias de lítio-enxofre, mantendo a energia estável durante mais de 150 ciclos. Isto acontece devido a um filtro com apenas um átomo de espessura que impede as cadeias de enxofre de entupirem a bateria. Nova tecnologia promete ainda mais autonomia aos veículos elétricos. Tudo graças a um filtro à base de grafeno que bloqueia cadeias de enxofre. Os autores do estudo publicado na ACS Applied Materials and Interfaces realizou testes e a conclusão foi inegável: as baterias com o filtro ultrafino mantiveram quase toda a sua capacidade durante mais de 150 ciclos de carga e descarga. “É como um filtro de café microscópico ou um porteiro numa discoteca. Os pequenos íons de lítio passam facilmente, mas as cadeias volumosas de enxofre ficam bloqueadas”, explica o professor Piran Kidambi. Uma das novidades que poderiam ser introduzidas na prática é a de que veículos elétricos, em especial...
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