Recebido em 16/7/13; aceito em 1/10/13; publicado na web em 24/10/13 CARBON NANOSTRUCTURES (NANOTUBES AND GRAPHENE): QUO VADIS? We describe general considerations about the present and the future standing of carbon nanostructures, mainly carbon nanotubes and graphene. Basic concepts and definitions, select structure/property relationships, and potential applications are reviewed. The analysis of the global market for these nanostructures, the commercial products available currently, the role of the chemistry, the main challenges remaining and a brief view of the field in Brazil are also presented and discussed.Keywords: carbon nanotubes; graphene; nanoscience and nanotechnology.
INTRODUÇÃOA última década do século XX foi marcada pela consolidação e crescimento vertiginoso de uma nova área do conhecimento, que trouxe no seu bojo a promessa de uma verdadeira revolução científica e tecnológica, derrubando antigos paradigmas, abrindo novos horizontes e rompendo fronteiras estabelecidas entre disciplinas: a nanociência e nanotecnologia (N&N). De maneira bastante simplificada, o princípio básico que suporta a N&N se baseia no fato de que propriedades da matéria dependem não só da sua composição e estrutura, como também de seu tamanho e formato. Abaixo de um determinado tamanho crítico, sempre na ordem de alguns nanômetros (daí o termo nanociência e nanotecnologia -a ciência e tecnologia da matéria em escala nanométrica), as propriedades de um determinado material se tornam diferenciadas daquelas observadas para o mesmo material em escala macroscópica. Desta forma, novos materiais, com propriedades diferenciadas, passaram a ser preparados somente pelo controle de tamanho e forma de materiais já conhecidos, ampliando significativamente o leque de oportunidades. 1 A N&N se caracteriza por uma alta multi-e interdisciplinaridade, na qual diferentes especialidades naturalmente passaram a sinergicamente compartilhar suas expertises: químicos, físicos, engenheiros, biólogos, matemáticos, médicos, ambientalistas, advogados, dentre outros, possibilitaram a compreensão de fenômenos e a geração de produtos com aplicações em potencial em todos os ramos da atividade humana: energia, agricultura, meio ambiente, bens de consumo, saúde e medicina, manufatura, construção civil, transporte, eletrônica, tecnologia da informação, cosméticos, têxteis, entretenimento, comunicação, lazer, etc.Dentre todos os novos(?) materiais oriundos da N&N, talvez os mais sintomáticos são os conhecidos genericamente como nanomateriais de carbono, dos quais os nanotubos de carbono (NTC), e mais recentemente o grafeno, são os mais representativos. Não deixa de ser fascinante a constatação de que o elemento químico símbolo da vida e massivamente associado à ciência química seja o único constituinte de alguns dos materiais mais intrigantes conhecidos. A riqueza e diversidade do elemento carbono, tão familiar aos químicos orgânicos, se manifesta também na química de materiais e na N&N.A Figura 1 apresenta algumas estruturas alótropas do carbono atualmente conh...