Realizado em Tereseina/PI, de 11 a 13 de Setembro de 2019.
ISBN 978-85-85905-26-2
TÍTULO: METODOS DE PREPARAÇÃO DE NANOFITAS DE GRAFENO: UMA PROSPECÇÃO TECNOLÓGICA
AUTORES: Sousa Miranda, D. (IFPI/UFPI) ; Costa Girão, E. (UFPI)
RESUMO: Dopagens, em nanofitas de grafeno formando materiais híbridos de Carbono com
Boro e/ou Nitrogênio mostram-se como uma outra forma de se modificar as
propriedades eletrônicas de nanoestruturas de carbono. Este estudo teve como
objetivo principal realizar uma prospecção tecnológica sobre os métodos de
preparação de nanofitas de grafeno, realizando busca nos depósitos de pedidos
de patentes nacional. A prospecção foi realizada no Banco de dados do
Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). Observou-se ainda que
número de patentes depositadas entre 2009 e 2019 foi bastante pequeno. Quanto a
origem dos depositantes as universidades são as maiores detentoras de pedidos
de patentes. As patentes encontradas fazem parte do mesmo grupo na
classificação internacional de patentes, C01B
PALAVRAS CHAVES: Grafeno ; Nanofitas; Preparação
INTRODUÇÃO: O grafeno possui propriedades excepcionais por ser um material fino e rígido,
sendo um excelente condutor de calor e eletricidade. Apesar do grafeno
apresentar excelentes propriedades, uma limitação do uso do grafeno em
nanoeletrônica é a ausência de uma faixa proibida de energias (ou bandgap, do
inglês), o que impede um processo de desligamento do fluxo de corrente
eletrônica no sistema, limitando suas aplicações em eletrônica digital. Por
outro lado, nanofitas tendo grafeno como base apresentam um bandgap que podem
ser ajustados em função da largura, comprimento e estruturas de borda.
Dopagens, em sistemas de carbono e a formação de materiais híbridos de Carbono
com Boro e/ou Nitrogênio mostram-se como uma outra forma de se modificar as
propriedades eletrônicas e de transporte de nanoestruturas de carbono,
possibilitando a abertura de um bandgap. Folhas atômicas contendo ligações
hibridizadas envolvendo os elementos B, N e C em amplas faixas de composição
resultam em novos materiais com propriedades complementares às do grafeno,
resultando numa rica variedade de estruturas, propriedades e aplicações
eletrônicas. Considerando as diversas vantagens apresentadas pelas nanofitas de
grafeno, este trabalho teve como objetivo principal realizar uma prospecção
tecnológica sobre o métodos de preparação das nanofitas realizando busca no
depósito de pedido de patente nacionai (INPI).
MATERIAL E MÉTODOS: Esta prospecção tecnológica foi realizada tendo como base os pedidos de patente
depositados no Banco de dados do Instituto Nacional de Propriedade Industrial do
Brasil (INPI). O foco da pesquisa foi métodos de preparação das nanofitas de
grafeno. As palavras-chave utilizadas foram: Nanofitas (nanoribbons), grafeno
(graphene), preparação (preparation), processo (process). Como campos de pesquisa
foram utilizados “título” ou “resumo”. As limitações referentes ao período de
sigilo foram respeitadas. O levantamento foi realizado em julho de 2019.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A partir da análise inicial das palavras-chave e suas combinações foi observado
que os resultados mais relacionados ao tema eram encontrados quando utilizavam
as palavras-chave “nanofitas e grafeno” (nanoribbons) and (graphene) e quando
utilizavam outras combinações os resultados exibiam patentes que envolviam o
uso da nanofitas de grafeno em diferentes formas de aplicação ou patentes já
selecionada pelo critério de busca já mencionado. Na base de dados nacional
(INPI) foi encontrada 03 patentes. Das patentes encontradas duas são
depositantes de universidades e uma de empresa. Quanto aos depositantes das
patentes foi visto que o setor universitário é o que predomina com o maior
número de patentes (Figura 1). As informações contidas nos documentos de
patente apresentam descrições técnicas de tecnologias e proporciona avaliar o
impacto de novas forças tecnológicas influenciadoras do mercado nas direções do
desenvolvimento tecnológico e reconhecer padrões de atividades que podem ter
consequências para as relações de mercado no desenvolvimento de pesquisas com
universidades que podem ser observadas na (tabela 1).
figura 1
Depósitos de patentes no período 2009 a 2019,
considerando as bases INPI. Fonte: Autoria própria,
CONCLUSÕES: Apesar da produção científica em ascensão, o Brasil ainda precisa avançar no que
diz respeito à produção de patentes na área de processo e síntese de nanofitas de
grafeno.. A maioria das patentes sobre processos de sínteses de nanofitas de
grafeno são de universidades e empresas internacionais, indicando que no Brasil
os investimentos na área ainda é bastante pequeno. Investimentos para obtenção de
tecnologias aplicadas a eletrônica digital deve impulsionar o mercado neste
setor, tecnologias nessa área em países desenvolvidos representam uma parcela
significativa do produto interno bruto.
AGRADECIMENTOS: Agradeço a Universidade Federal do Piauí e ao Instituto Federal de Educação,
Ciência e Tecnologia do Piauí.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ROCHE, S. Graphene gets a better gap. Nature Nanotechnology, v. 6, n. 1, p. 8–9, 2011.
CAI, J. et al. Atomically precise bottom-up fabrication of graphene nanoribbons. Nature, v. 466, n. 7305, p. 470–473, 2010.
CHEN, Y. C. et al. Tuning the band gap of graphene nanoribbons synthesized from molecular precursors. ACS Nano, v. 7, n. 7, p. 6123–6128, 2013.
SILVA, P. V. et al. High efficiency spin-valve and spin-filter in a doped rhombic graphene quantum dot device. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, v. 451, p. 532–539, 2018.
TERRONES, H.; LV, R.; TERRONES, M. The role of defects and doping in 2D graphene sheets and 1D nanoribbons. v. 062501, 2012.
MARTINS, T. B. et al. Electronic and transport properties of boron-doped graphene nanoribbons. Physical Review Letters, v. 98, n. 19, p. 3–6, 2007.
COSTA GIRÃO, E. et al. Emergence of atypical properties in assembled graphene nanoribbons. Physical Review Letters, v. 107, n. 13, p. 1–5, 2011.