Descoberto em 2004, o grafeno sempre foi visto como um elemento capaz de revolucionar o concreto. As pesquisas se intensificaram a partir de 2010, quando dois pesquisadores de origem russa (Konstantin Novoselov e Andre Geim) esmiuçaram as virtudes do material, como alta resistência mecânica, durabilidade e condutibilidade, o que lhes rendeu o Prêmio Nobel de Física daquele ano.

Onze anos depois, eis que o grafeno rompe as experiências universitárias e ganha o mercado como agregado do concreto. Em maio de 2021, o material foi utilizado pela 1ª vez no mundo em escala comercial. Seu uso se deu na concretagem do piso de uma academia para treinamento de atletas que praticam levantamento de peso, na cidade de Amesbury – a 134 quilômetros de Londres, na Inglaterra.  

O concreto foi aplicado em uma área de 730 m². Por causa do grafeno misturado ao material, foram dispensadas as armaduras de ferro e as juntas de dilatação. O piso também ficou com uma espessura 25% menor que a de uma estrutura convencional para atender o projeto, mas com resistência de 90 MPa. A laje com 15 centímetros de espessura também consumiu 30% menos concreto. 

Os testes de laboratório e a assessoria técnica foram prestados pelo departamento de engenharia mecânica, aeroespacial e civil da Universidade de Manchester e pelo Centro de Engenharia e Inovação do Grafeno. Coincidentemente, foi pela universidade britânica que os pesquisadores russos ganharam o Nobel de Física em 2010. Também foi em Manchester que nasceu a startup responsável pelo desenvolvimento do concreto com grafeno: a Nationwide Engineering, fundada por ex-alunos da universidade. 

Concreto autoadensável se adapta melhor ao aditivo com grafeno, diz pesquisador  

“Estamos entusiasmados por ter desenvolvido e produzido este concreto aprimorado com grafeno em um projeto real”, disse Alex McDermott, cofundador e diretor administrativo da Nationwide Engineering. O engenheiro civil explica quais propriedades do concreto são alteradas com o uso do grafeno. “Ele atua como um suporte mecânico e como uma superfície catalisadora para a reação de hidratação inicial. Isso leva a uma melhor ligação em escala microscópica e dá ao produto acabado maior resistência, durabilidade e resistência à corrosão”, completa. 

Perguntado sobre qual o segredo para tornar o concreto com grafeno competitivo comercialmente, o professor-doutor Craig Dawson, do Centro de Engenharia e Inovação do Grafeno, explicou que foi desenvolvido um aditivo com nanopartículas do material, que permite sua aplicação diretamente na central dosadora. O concreto usado na obra foi o autoadensável. “Como houve economia no volume de concreto aplicado na obra e no custo com armaduras, o cliente conseguiu concretar a área com 10% de economia se comparada a uma concretagem convencional”, explica. 

Com o desenvolvimento do aditivo à base de nanopartículas de grafeno, o alto custo do material foi diluído – o quilo custa cerca de 28 dólares. Em experiências anteriores, o grafeno era incorporado ao concreto em forma de fibra. O problema é que o grama do compósito “in natura” tem preço equivalente ao do ouro e encarece demais seu uso como agregado. “O aditivo conserva as propriedades do grafeno sem encarecer a operação. Quanto maior o volume de concreto aditivado com grafeno mais o preço do m³ se equipara ao do concreto convencional”, assegura Craig Dawson. 

Veja como as pesquisas evoluem dentro do Centro de Engenharia e Inovação do Grafeno

Entrevistado
Departamento de engenharia mecânica, aeroespacial e civil da Universidade de Manchester, Centro de Engenharia e Inovação do Grafeno e Nationwide Engineering 

Contato
media.relations@manchester.ac.uk
enquiries@nationwideengineering.co.uk 

Jornalista responsável:
Altair Santos MTB 2330