O desenvolvimento de técnicas de processamento assistido por laser possibilitou diversos avanços na fabricação de novos produtos. Uma das possibilidades que surgiram através do processamento assistido por laser foi a possibilidade de realizar a obtenção de grafeno poroso tridimensional, também chamado de grafeno induzido por laser (LIG). O LIG foi demonstrado pela primeira vez em 2014 e consiste em uma rede porosa 3D, com grande área superficial (~340 m2/g), alta estabilidade térmica (> 900 ºC) e excelente condutividade (5-25 S/cm). O processo consiste na conversão de um precursor orgânico em grafeno, por irradiação a laser, sendo o processo chamado de grafenização. Neste trabalho o LIG foi obtido a partir da irradiação de polidimetilsiloxano (PDMS) com um laser de diodo CW de 405 nm e potência de 500 mW. O PDMS foi inicialmente depositado em um substrato de vidro por spincoating, utilizando velocidades variando de 1000 a 4000 rpm, para dar origem a filmes poliméricos com diferentes espessuras. A grafenização do PDMS foi realizada em uma máquina CNC de 3 eixos, na qual a amostra foi irradiada por um feixe de laser focalizado com potência de 500 mW. A estrutura do LIG apresentou uma rede porosa 3D, contendo nanopartículas de SiO2 que provavelmente foram geradas durante o processo de irradiação do polímero, como subproduto da degradação térmica do PDMS. A morfologia da estrutura do grafeno foi investigada por espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A transmitância óptica das amostras foi medida com um laser de diodo CW de 980 nm em função da intensidade do feixe. Absorção saturável foi observada para todas as amostras, em aproximadamente 0,6 MW/cm2. É a primeira vez que a absorção saturável é relatada para estruturas de LIG desordenadas. Os resultados aqui relatados podem ser aplicados para o desenvolvimento de novos dispositivos fotônicos, envolvendo lasers randômicos e moduladores ópticos.

The development of laser-assisted processing techniques enabled several advances in the manufacture of new products. One of the possibilities that arose through laser-assisted processing was the possibility of obtaining threedimensional porous graphene, also called laser-induced graphene (LIG). LIG was demonstrated for the first time in 2014 and consists of a 3D porous network, with a large surface area (~340 m2/g), high thermal stability (> 900 ºC) and excellent conductivity (5-25 S/cm). The process consists of the conversion of an organic precursor into graphene, by laser irradiation, the process being called graphenization. In this work, the LIG was obtained from the irradiation of polydimethylsiloxane (PDMS) with a CW diode laser of 405 nm and power of 500 mW. The PDMS was initially deposited on a glass substrate by spin-coating, using speeds ranging from 1000 to 4000 rpm, to give rise to polymeric films with different thicknesses. PDMS graphenization was performed on a 3-axis CNC machine, in which the sample was irradiated by a focused laser beam with a power of 500 mW. The LIG structure presented a 3D porous network, containing SiO2 nanoparticles that were probably generated during the polymer irradiation process, as a by-product of the thermal degradation of the PDMS. The morphology of the graphene structure was investigated by Raman spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The optical transmittance of the samples was measured with a 980 nm CW diode laser as a function of beam intensity. Saturable absorption was observed for all samples, at approximately 0.6 MW/cm2. It is the first time that saturable absorption is reported for disordered LIG structures. The results reported here can be applied to the development of new photonic devices, involving random lasers and optical modulators.