Inovações com grafeno: oportunidades reais para a indústria da construção

Por Fernando Menegatti de Melo

PEDRO SENGER
22/07/2025 11h58 - Atualizado há 3 dias

Inovações com grafeno: oportunidades reais para a indústria da construção
Divulgação

Poucos materiais despertaram tanto interesse técnico e científico nas últimas décadas quanto o grafeno. Isolado pela primeira vez em 2004, em um experimento simples, mas cientificamente sofisticado, na Universidade de Manchester — trabalho que trouxe aos pesquisadores Andre Geim e Konstantin Novoselov o Prêmio Nobel de Física em 2010 —, o grafeno carrega atributos notáveis: elevada resistência mecânica, excelente condutividade térmica e elétrica e boa flexibilidade. Sua estrutura bidimensional de carbono confere propriedades que o colocam em um patamar singular, especialmente quando comparado a materiais tradicionais. 

 

Embora muito tenha sido dito sobre seu "potencial revolucionário", é necessário adotar uma abordagem crítica e pragmática. O grafeno não é um material milagroso — tampouco uma solução universal para os desafios da engenharia —, mas é, sim, um componente funcional promissor, capaz de agregar melhorias pontuais e relevantes em sistemas complexos, como os da construção civil. Outro ponto bastante relevante diz respeito a ampla divulgação do termo "grafeno". É importante destacar que este não se refere a um único material, mas sim a uma família de estruturas baseadas em camadas de átomos de carbono organizadas em rede hexagonal, cuja definição técnica encontra-se, hoje, padronizada pela ABNT ISO/TS 21356-1. A norma brasileira é uma adoção idêntica da publicação internacional, a qual foi elaborada com a colaboração de mais de 30 países, incluindo o Brasil, dentro do ISO/TC 229 – Nanotechnologies. Segundo esta norma:

 
  • Grafeno monocamada: uma única camada de átomos de carbono em rede hexagonal;
  • Grafeno bicamada: duas camadas empilhadas;
  • Grafeno de poucas camadas (do inglês, few-layer graphene): estruturas com três a dez camadas;
  • Nanoplaquetas de grafeno (do inglês, graphene nanoplatelets): estruturas com mais de dez até dezenas de camadas, geralmente com espessura inferior a 100 nm e dimensões laterais até 100 μm.
  • Óxidos de grafeno (do inglês, graphene oxide): resultado da oxidação assistida de grafite ou grafeno causando extensiva modificação do plano basal, cuja razão carbono:oxigênio é de aproximadamente 2,0. 
  • Óxidos de Grafeno Reduzido (do inglês, reduced graphene oxide): obtidos a partir da redução térmica ou química de óxidos de grafeno ou grafite cuja razão carbono:oxigênio pode chegar a mais de 15. 
 

Essas distinções são essenciais porque impactam diretamente as propriedades do material — como área superficial, condutividade, dispersibilidade e reatividade — e, portanto, seu desempenho nas aplicações práticas. Especificamente dentro do setor da construção civil, a escolha do tipo e da funcionalização do material grafítico, determina se as propriedades do material serão transferidas para o substrato ou não.

 

Essencialmente utilizado como aditivo para concreto, o grafeno e seus derivados podem atuar de modo bastante eficiente no preenchimento dos poros da matriz, aumentando sua coesão e diminuindo sua permeabilidade. Por serem materiais lamelares, eles ainda favorecem o aumento da fluidez da massa fresca, o que viabiliza seu uso como redutor de água. Estudos em andamento também mostram um bom potencial de atuação como redutores de cimento, que é uma grande demanda do setor. Importante dizer que essas melhorias não ocorrem de forma isolada. Elas decorrem da interação do grafeno com a microestrutura dos materiais aos quais é incorporado. Em um ambiente produtivo, isso se traduz em maior previsibilidade de desempenho, redução de retrabalhos e, em médio prazo, menos consumo de recursos naturais — aspecto que alinha o uso do grafeno à agenda de sustentabilidade da construção contemporânea.

 

No entanto, ainda há desafios técnicos relevantes a serem vencidos. O primeiro deles é a qualidade do grafeno disponível no mercado: diferentes rotas de síntese geram materiais com características muito distintas entre si. Outro ponto crítico está na compatibilização do grafeno com as matrizes existentes, muitas vezes exigindo dispersões específicas ou ajustes finos na formulação. Por fim, há a questão da escalabilidade: embora os custos venham caindo nos últimos anos, ainda é preciso avançar para garantir acesso competitivo em aplicações de grande volume.

 

Apesar disso, o cenário vem se transformando. Países como Reino Unido, Coreia do Sul e China têm investido de forma consistente no desenvolvimento de rotas comerciais viáveis. No Brasil, a existência de competentes centros de pesquisa e a viabilização de novas parcerias entre indústria e academia indicam uma disposição crescente em explorar de maneira estratégica essa tecnologia. Ao integrarmos o grafeno em soluções acessíveis, compatíveis com a realidade produtiva e ambiental dos setores produtivos, é possível abrir caminhos para novas formas de projetar durabilidade, eficiência e desempenho. O grafeno, nesse contexto, não é uma promessa messiânica, mas uma ferramenta de inovação — e como toda ferramenta, seu valor dependerá da maneira como for utilizada. 


 

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PEDRO GABRIEL SENGER BRAGA
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