O grafeno tem atraído muita atenção devido à sua alta resistência e excelente condutividade elétrica e térmica, mas como modificá-lo quimicamente de uma forma mais ecológica sempre foi um desafio no campo da ciência dos materiais. Recentemente, um estudo publicado na ACS Sustainable Chemistry & Engineering demonstrou um caminho para preparar materiais de grafeno funcionalizados usando um método mecanoquímico sem solventes, visando equilibrar o desempenho do material e o impacto ambiental.

Os processos tradicionais de funcionalização do grafeno geralmente dependem de reagentes tóxicos, etapas em altas temperaturas e geram resíduos químicos. Esta equipe de pesquisa empregou uma abordagem diferente, usando um moinho de bolas à temperatura e pressão ambiente, com aminoácidos de origem biológica como fonte de nitrogênio, para realizar diretamente o tratamento mecanoquímico em estado sólido no grafite. Este método preparou com sucesso nanofolhas de grafeno dopadas com nitrogênio, alcançando alta condutividade e boa dispersibilidade, evitando o uso de solventes e simplificando o processo.

O autor principal do estudo afirmou: "A química verde não deve significar sacrificar a funcionalidade dos materiais; em vez disso, deve incentivar projetos mais inteligentes desde o início." A equipe não apenas avaliou o desempenho dos materiais de grafeno funcionalizados finais, mas também mensurou a sustentabilidade do processo utilizando indicadores de química verde, como o fator de geração de resíduos e o consumo total de energia. A análise demonstra que esse processo apresenta vantagens em termos de rendimento de material e respeito ao meio ambiente.

Quando as nanoestruturas de grafeno dopadas com nitrogênio são incorporadas como cargas em uma matriz polimérica específica, o material compósito exibe propriedades de aplicação potenciais, como autorreparação eletroativada e propriedades mecânicas aprimoradas. Este trabalho demonstra que, ao incorporar os princípios da química verde desde o início, o método de fabricação de materiais de grafeno funcionalizados pode alcançar um desenvolvimento sinérgico de desempenho e sustentabilidade.