Jovens pesquisadores do grafeno em destaque: perguntas e respostas com Dra. Maria Giovanna Pastore Carbone

A Graphene-Info tem o prazer de dar palco a jovens pesquisadores talentosos do grafeno, especialmente aqueles com tanto comprometimento e paixão como a Dra. Maria Giovanna Pastore Carbone, que concordou em conversar conosco e responder algumas perguntas sobre sua formação, trabalho e colaboração com o carro-chefe do grafeno.

Maria-Giovanna (à direita) no laboratório da FORTH, com o colaborador Christos Pavlou

Dra. Maria Giovanna Pastore Carbone é engenheira de materiais italiana, pós-doutoranda no Instituto de Ciências da Engenharia Química da Fundação para Pesquisa e Tecnologia Hellas (FORTH/ICEHT). Ela trabalha com grafeno desde 2015 e ingressou no Graphene Flagship em 2017. Sua pesquisa atual no âmbito do projeto Graphene Flagship está focada na integração de grafeno e materiais relacionados para o desenvolvimento de sistemas multifuncionais (como sistemas leves compósitos para aplicações de blindagem EMI e revestimentos para proteção contra radiação UV-vis e permeação de gases/vapores), com ênfase em sua relação estrutura/propriedade.

P: Obrigado por esta entrevista, Dr. Carbone! Muito prazer em conhecê-lo por e-mail. Sabemos que você está envolvido com pesquisas sobre grafeno desde 2015. Você pode nos dar uma rápida visão geral de seus interesses e projetos de pesquisa sobre grafeno?A: Durante os meus estudos de doutoramento e na minha carreira anterior de pós-doutoramento na Universidade de Nápoles Federico II, desenvolvi uma abordagem holística e multi-escala para a investigação de propriedades funcionais e estruturais de materiais multifásicos - principalmente polímeros e compósitos - que se baseia na utilização de espectroscopia vibracional, permitindo a correlação de tais propriedades em escala macro, micro e nano. Eu estava realmente interessado em explorar e estender esta abordagem a novos materiais, e o “material maravilhoso” representou o caso mais atraente. Então me mudei para a Grécia para ingressar no FORTH Graphene Center em 2015 para estudar a mecânica das folhas de grafeno usando ferramentas nanomecânicas combinadas com espectroscopia Raman. Esta primeira abordagem com o grafeno ocorreu no âmbito de um projeto ERC (Tailor Graphene, liderado pelo Prof. Costas Galiotis), onde pude agarrar a oportunidade (e tomar a liberdade!) de ampliar o meu conhecimento sobre as propriedades do bidimensional. materiais e como estes podem ser traduzidos em aplicações do mundo real.

Na verdade, como engenheiro, sempre fiquei intrigado com a ideia de projetar novos materiais para o desenvolvimento de produtos inteligentes. Assim, comecei a estar envolvido no desenvolvimento de compósitos poliméricos à base de grafeno e em 2017 iniciei a minha investigação no âmbito do Graphene Flagship. Por exemplo, desenvolvi sensores de deformação usando elastômeros comerciais revestidos com nanoplacas de grafeno que têm a capacidade de detectar movimentos corporais, espumas de nanocompósitos macias e compressíveis com condutividade elétrica ajustável e nanolaminados de polímero de grafeno independentes para blindagem de interferência eletromagnética (EMI).

P: Sua pesquisa atual está focada em sistemas multifuncionais aprimorados com grafeno. Você pode explicar como o grafeno é usado? Quais são suas conquistas e objetivos de pesquisa atuais?A: O grafeno possui uma combinação única de propriedades químico-físicas e, à luz disso, representa um facilitador excepcional para tecnologias inovadoras. As propriedades inerentes dos materiais relacionados ao grafeno podem fornecer funcionalidade adicional a outros materiais, adicionando condutividade elétrica ou térmica, diminuindo o peso ou aumentando a resistência mecânica. Um exemplo muito impressionante disso (ou seja, como o grafeno pode fornecer diversas multifuncionalidades) é representado pelo conceito de nanolaminado de grafeno CVD. Na verdade, no âmbito do Graphene Flagship - WP14 “Composites”, estou trabalhando no desenvolvimento e aumento de escala de nanolaminados de grafeno/polímero CVD, consistindo de folhas contínuas de grafeno de grande tamanho separadas por finas camadas poliméricas, que gravam - num único material – uma combinação desafiadora de propriedades, nomeadamente elevada eficácia de blindagem EMI, baixa densidade, pequena espessura e integridade mecânica. Este ainda é um esforço atual em vários campos, como aeroespacial, automotivo e, até mesmo, eletrônico.