Agência UFC: Do grafite ao grafeno, pesquisa transforma minério de Canindé em material de alto desempenho

 Um minério encontrado no sertão cearense pode representar uma nova frente para o desenvolvimento tecnológico e econômico do Nordeste. Pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC), em parceria com outras instituições, comprovaram que o grafite natural de Canindé pode ser transformado em nanoplacas semelhantes ao grafeno — material considerado um dos mais promissores do século XXI por sua resistência, leveza e alta condutividade elétrica e térmica. O estudo foi publicado pela revista internacional Materials, referência em ciência e engenharia de materiais.

O grafeno é derivado da grafita, o mesmo mineral usado na fabricação do “grafite” dos lápis. A diferença está na estrutura: enquanto a grafita (popularmente conhecida como grafite) é formada por várias camadas de átomos de carbono empilhadas, o grafeno é composto por uma única ou poucas camadas dessas estruturas. Essa configuração atômica singular confere ao grafeno propriedades excepcionais, como resistência cerca de cem vezes maior que a do aço, extrema leveza, flexibilidade e condutividade elétrica e térmica superiores.

O grafeno é derivado da grafita, o mesmo mineral usado na fabricação do “grafite” dos lápis (Foto: Ribamar Neto/UFC)

Apesar de seu potencial, a produção do grafeno puro em larga escala ainda enfrenta desafios, devido à instabilidade e aos altos custos dos métodos convencionais. Nesse cenário, as nanoplacas de grafeno obtidas a partir do beneficiamento do grafite surgem como alternativas mais viáveis para uso em sensores, baterias, tintas e revestimentos condutores. “As nanoplacas, especialmente as com menos de cinco camadas, apresentam propriedades semelhantes às do grafeno puro, mas com maior estabilidade e custo reduzido”, explica a professora Lucilene Santos, do Departamento de Geologia da UFC, que integra a equipe de pesquisa.

O trabalho desenvolvido pela equipe buscou otimizar métodos de purificação e preparação dessas nanoplacas a partir do grafite encontrado em Canindé, município a cerca de 110 quilômetros de Fortaleza. As amostras utilizadas foram cedidas por uma empresa local que atua no setor minerário, e estimativas iniciais apontam a existência de, pelo menos, 2,7 milhões de toneladas de grafite na região. De acordo com a pesquisadora, análises iniciais já indicavam que o material possuía alta cristalinidade e pureza, características ideais para aplicações tecnológicas de ponta.

Os próximos passos da pesquisa envolvem o escalonamento do processo para produção em maior escala e a realização de testes em aplicações reais. Setores como o de baterias, revestimentos e compósitos já utilizam derivados de grafeno internacionalmente, e a equipe da UFC acredita que o grafite de Canindé pode inserir o Ceará nesse mercado emergente. Além disso, o material apresenta potencial para uso em tecnologias ambientais, como filtros para remoção de metais pesados e biossensores para detecção rápida de câncer.

Lucilene Santos, professora do Departamento de Geologia da UFC, participou da pesquisa (Foto: Ribamar Neto/UFC)

A pesquisa envolveu pesquisadores da UFC, da Universidade Estadual do Ceará (Uece) e da Universidade de Brasília (UnB), além do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) e do Núcleo de Tecnologia e Qualidade Industrial do Ceará (Nutec). Com o estudo, os cientistas esperam impulsionar a cadeia produtiva nacional de materiais avançados e fomentar a mineração sustentável no estado. “Nosso objetivo é valorizar os recursos minerais locais, gerar emprego e qualificação técnica e fortalecer a economia de forma responsável e alinhada às demandas ambientais e sociais da região”, conclui Lucilene Santos.

O trabalho contou com financiamento a partir do Programa Centelha, promovido pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), em parceria com o Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa (Confap) e a Fundação CERTI, com execução local da Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Funcap). A empresa Breex Mining e Tecnologia Mineral Ltda., sediada em Canindé, também é financiadora da pesquisa.

Saiba mais sobre a pesquisa no site da Agência UFC, veículo de divulgação científica da universidade.

Fonte: Lucilene Santos, professora do Departamento de Geologia da UFC – e-mail: lucilene.santos@ufc.br