Grupo e-Bio faz testes em grafeno

No futuro, o nariz e a língua eletrônicos serão os instrumentos através dos quais será possível conhecer os mais variados cheiros e gostos; e a energia extraída de substratos regionais será capaz de substituir as fontes poluentes e caras que alimentam hoje nossos rádios e lâmpadas. Para contribuir com esses objetivos ousados, existem pesquisas em andamento no Laboratório de Eletroquímica e Energia do Departamento de Química do Instituto de Ciências Exatas (ICE).

Desde 2013 na UFAM, o professor Walter Ricardo Brito é líder do Grupo em Bioeletrônica, Dispositivos Fotovoltáicos e Química de Materiais e desenvolve experimentos em três linhas de pesquisa no referido Laboratório: desenvolvimento de células solares a partir de pigmentos vegetais extraídos na Amazônica; processo de transferência de grafeno para matrizes poliméricas; e criação de sensores bioeletrônicos para reconhecimento e teste em diversos extratos vegetais.

À primeira vista pode soar estranho, mas essas experiências pioneiras são responsáveis por projetar o grupo de pesquisadores em empreendimentos de ponta, como é o caso do Barco Híbrido, um projeto a ser fomentado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), no setor Aquaviário. “Nesse projeto, iremos desenvolver um barco que irá funcionar a partir de energia solar e célula combustível”, explica o professor Walter Brito.Líder explica linhas de pesquisa

Pioneirismo

A ideia da primeira pesquisa é desenvolver células solares a partir de extratos vegetais da Amazônia, com base nos estudos com células modificadas de Graetzel. Os fotosensibilizadores (de serem excitados pela luz) naturais provêm de extratos e pigmentos de plantas da Amazônica, que são estudados pela equipe em projetos relacionados ao desenvolvimento de dispositivos fotovoltaicos para gerar energia. Na prática, o grupo pretende produzir células solares em kits de baixo custo e boa eficiência. “Elas podem substituir energia elétrica para fazer funcionar rádios ou lâmpadas”, diz o professor, ao lembrar que as células de silício produzidas hoje em larga escala são caras e poluentes.

Para fabricar as células solares, hoje é utilizado um material chamado ITO, que é importado de Taiwan. No entanto, esse material não é flexível e tem custo elevado. Ao buscar a solução para o problema, um projeto para transferência de grafeno (material formado por única camada de átomos de carbono, enquanto o grafite é formado por várias camadas que deslizam enquanto ‘gastamos’ a ponta), que é mais barato e flexível.

O professor diz que o processo de transferência do grafeno para matrizes poliméricas (outro material) está sendo realizado no laboratório da UFAM por bolsistas de Iniciação Científica e de mestrado, numa “atuação inédita”. O projeto tem colaboração da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC/RJ), onde o grafeno é gerado através do método Chemical Vapor Deposition (CVD). Com o resultado da transferência de grafeno, os pesquisadores da UFAM poderão investir a tecnologia nos projetos de células solares flexíveis, mas também no desenvolvimento de supercapacitores (armazenam energia) e células combustíveis.Foto 03: Grafeno sobre matriz flexível

Sensores bioeletrônicos

Outro projeto em andamento no Laboratório de Eletroquímica e Energia é sobre a síntese e a caracterização de materiais orgânicos para sensores bioeletrônicos. Mas para que servem os tais sensores? “Produzidos a partir de substratos orgânicos, eles são capazes de medir, por exemplo, o poder antioxidante de produtos como a cafeína”, diz o pesquisador. Sobre esse tema dos antioxidantes, sabe-se que substratos com essa propriedade combatem os radicais livres e podem inclusive prevenir a ocorrência de câncer. Num dos experimentos, a equipe testou a cafeína num processo de fotodegradação de DNA por incidência de raios ultravioleta. A cafeína é eficaz ao inibir tal processo, um dos fatores para ocorrência do câncer de pele.

O professor cita ainda a pesquisa que está em desenvolvimento em parceria com o Instituto SENAI de Inovação e a empresa regional Pronatus, em que foram produzidos sensores capazes de identificar a qualidade (o nível de pureza) do óleo de copaíba. Ao prosseguir com os estudos, é possível produzir sensores específicos para diversos tipos de moléculas. “E por que não pensar num futuro com o nariz e a língua eletrônica”, finaliza o professor Walter Brito.

Fonte da foto 03: http://www.nature.com/nnano/journal/v5/n8/covers/index.html