Uma equipa de investigadores da Universidade de Aveiro (UA) descobriu que o grafeno, quando combinado com a sílica, pode gerar energia elétrica, através da compressão, o que abre novas perspetivas ao seu aproveitamento tecnológico.

Essas propriedades piezoelétricas podem ser de grande utilidade para telefones móveis do futuro e circuitos micro-ondas, “devido à sua resistência, leveza, transparência e flexibilidade, além de ser um ótimo condutor de eletricidade”.

A descoberta da piezoelectricidade do grafeno, ou seja, a sua capacidade de gerar energia elétrica através da simples compressão do material, permitirá que, por exemplo, telefones móveis de nova geração e circuitos micro-ondas “possam operar a uma velocidade e qualidade sem precedentes”.

“Prevê-se que esta descoberta irá levar a uma nova era na utilização do grafeno em dispositivos microeletromecânicos”, antevê Andrei Kholkin, cientista do Departamento de Física e do Instituto de Materiais da Universidade de Aveiro, que lidera a equipa de investigação.


O investigador explica que, “uma vez que o grafeno é muito fino e flexível, antecipam-se inúmeras vantagens” face a materiais piezoelétricos tradicionais.

“A partir desta descoberta, a frequência da ressonância piezoelétrica pode ser levada para a gama dos giga-hertzs, com um fator de qualidade sem precedentes”, garante.


A descoberta foi publicada a 25 de junho na revista científica Nature Communications.

O grafeno, cujo estudo valeu em 2010 o Prémio Nobel da Física a Andre Geim e Konstantin Novoselov, cientistas da Universidade de Manchester, Inglaterra, é um material feito inteiramente de átomos de carbono que estão arranjados numa rede hexagonal e dispostos num plano.

“Este material tem propriedades excecionais”, esclarece Andrei Kholkin salientando “a capacidade de conduzir a eletricidade e o calor, mas oferecendo uma resistência mecânica 100 vezes superior ao aço em relação ao qual é mais leve”.


O grafeno já tem muitas aplicações na indústria de células solares, em dispositivos de cristais líquidos, em sensores moleculares e no fabrico de protótipos de transístores de dimensões à escala nano, mas até agora ainda não lhe tinham sido atribuído propriedades piezoelétricas, apesar de numerosas tentativas por parte da comunidade científica internacional.

A medição da capacidade piezoelétrica no grafeno foi realizada na UA onde, explica Andrei Kholkin, “um método de elevada sensibilidade chamado Microscopia de Força Piezoelétrica foi implementado e desenvolvido”.

Para além de Andrei Kholkin, a equipa de investigação da UA inclui os cientistas Gonçalo Cunha, Sergey Luchkin e Konstantin Romanyuk, sendo o trabalho financiado pelo projeto europeu “Nanomotion”, coordenado pela Universidade de Aveiro, que envolve universidades, institutos de investigação e empresas de Portugal, Alemanha, Reino Unido e Irlanda.