Nanomateriais de Carbono

Fulereno

Os fulerenos são moléculas de carbono formadas por hexágonos e pentágonos fechados entre si, geralmente na forma de “esferas ocas”. O mais conhecido deles possui 60 átomos de carbono e tem formato de bola de futebol. Os fulerenos foram obtidos primeiramente por Harold Kroto e colaboradores em 1985, durante experimentos que tentavam compreender como longas cadeias de carbono se formavam no meio interestrelar. Não são bons condutores de eletricidade, nem de calor, mas são bons aceitadores de elétrons o que permite aplicações para estes materiais. Dentre as aplicações do fulereno, a que se destaca é o transporte de medicamentos pelo corpo humano, prolongando o efeito do medicamento. Isso permite tratamentos mais eficazes e menos agressivos à saúde. Além do mais, o fulereno apresenta propriedades antioxidantes. Atualmente, está sendo utilizado pela indústria farmacêutica em cosméticos e protetores solares.

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Nanotubos de Carbono

Nanotubos de carbono são estruturas em forma de cilindro (ou tubo), teoricamente formadas pelo enrolamento de um plano de átomos de carbono que se organizam em formato de favo de mel. Os nanotubos de carbono de múltiplas camadas foram visualizados pela primeira vez em 1991, por Sumio Iijima, enquanto estudava a produção de estruturas de carbono em forma de “bola de futebol”, conhecidos como fulerenos. Já os nanotubos com apenas uma camada foram visualizados dois anos depois por Iijima e Bethune; sua espessura é da ordem do nanômetro e seu comprimento pode chegar até a ordem de centímetros. Os nanotubos de uma única camada são milhares de vezes mais finos que um fio de cabelo, possuem propriedades elásticas e alta resistência mecânica, permitindo que sejam dobrados e/ou torcidos sem que ocorra sua quebra. Estes materiais podem ser bons condutores de eletricidade e isto possibilita inúmeras aplicações como em sensores de gases e/ou biológicos e transistores. Além do mais, é possível utilizá-los na produção de tecidos super-resistentes e impermeáveis, em aplicações médicas, na composição de materiais de modo que suas propriedades sejam fortemente modificadas, entre outros.

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Grafeno

O grafeno é um plano formado apenas por átomos de carbono que se arranjam entre si na forma de hexágonos, semelhante a um favo de mel. Foi obtido pela primeira vez em 2004, por Andre Geim [R], a partir de um experimento com o grafite do lápis. Dentre os alótropos do carbono, o grafeno é o que possui a mais alta resistência mecânica conhecida [R], sendo utilizado como um reforço para a obtenção de materiais mais resistentes à quebra [R]. É um excelente condutor de eletricidade, não aquecendo facilmente nesse processo [R], e por isso pode ser utilizado em dispositivos eletrônicos [R]. Além do mais, é transparente e flexível [R] o que possibilita sua utilização nas novas tecnologias. Pode ser aplicado em sensores [R]; na composição de materiais, de modo a alterar suas propriedades [R]; no desenvolvimento de transistores; de dispositivos eletrônicos e de armazenamento de hidrogênio. Se cortarmos uma estreita tira do grafeno, obtemos uma nanofita de grafeno.

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