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Transferência direta a seco de grafeno-CVD para substratos poliméricos bidimensionais e tridimensionais

Processo: 14/22840-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2015 - 31 de julho de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Guilhermino José Macêdo Fechine
Beneficiário:Guilhermino José Macêdo Fechine
Instituição-sede: Centro de Pesquisas Avançadas em Grafeno, Nanomateriais e Nanotecnologia (MackGrafe). Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo, SP, Brasil
Assunto(s):Grafenos  Polímeros (materiais) 

Resumo

O grafeno CVD é a fonte de grafeno mais adequada para aplicações em escalas industriais, uma vez que consegue-se obter grafeno com dimensões na ordem de centímetros, diferente do grafeno esfoliado que apresenta dimensões micrométricas. Pela primeira vez um projeto se dedica a processos de transferência de grafeno CVD para substratos bi e tridimensionais sem gerar nenhum tipo de dano ao grafeno (ruptura e/ou dobramentos) e com a exclusão da etapa de ataque químico do metal. A técnica que será usada e expandida neste projeto é a "Direct Dry Transfer - DDT" desenvolvida e patenteada em colaboração entre a Universidade Presbiteriana Mackenzie e a Universidade Nacional de Cingapura durante estágio de pesquisa no exterior (processo FAPESP 2012/17197-9) do prof. Guilhermino J. M. Fechine. Os grandes avanços dessa técnica inovadora são a possibilidade de transferência de grandes áreas de grafeno e o controle da quantidade de grafeno transferido para o substrato final. Este projeto utilizará parte da infraestrutura do projeto SPEC, "Grafeno: Fotônica e opto-eletrônica" (processo FAPESP 2012/50259-8) como base nas atividades de produção e caracterização do grafeno, o que acarretará numa grande diminuição do custo do mesmo. Em contrapartida, o domínio do processo de transferência de grafeno conduzirá a uma tecnologia mais apropriada a produção de dispositivos pretendidos pelo projeto SPEC e para outras diferentes áreas de aplicação do grafeno. Para um completo domínio da transferência do grafeno necessita-se o entendimento dos fenômenos que governam esse processo, principalmente, os que estão ligados diretamente a interface grafeno-polímero. A estratégia para resolver essa equação com grande número de variáveis é utilizar de procedimentos multidisciplinares que incluem: Cálculos teóricos e simulações da interface grafeno-polímero, propriedades de superfície (AFM, XPS, NEXAFS e ângulo de contato), ensaios reológicos e massa molar dos polímeros. Nesse projeto também serão usadas diferentes metodologias de processamento de polímeros a partir do material fundido para o processo de transferência DDT em duas e três dimensões. Com o objetivo de se obter um maior aprofundamento no nível das pesquisas aqui propostas, colaborações nacionais e internacionais farão parte deste projeto. Essas colaborações se estendem na área de síntese e transferência de grafeno (prof. Antônio H. C. Neto e prof. Barbaros Olzymaz - National University of Singapore) e avaliação da interface grafeno-polímero usando diferentes abordagens (prof. Daniel Weibel - UFRGS; Dr. Julio Criginski Cezar - LNLS, Prof. Michael Huggins - University of Wollongong / Austrália e prof. Loic Hugues G. Hilliou - Universidade do Minho / Portugal). (AU)

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DA COSTA, M. C. E.; SOUSA, M. R. M.; LARRUDE, D. R. G.; FECHINE, G. J. M. Adhesion between graphene and polymers: A surface analysis perspective. EXPRESS POLYMER LETTERS, v. 13, n. 1, p. 52-64, JAN 2019. Citações Web of Science: 0.
MUNOZ, P. A. R.; DE OLIVEIRA, C. F. P.; AMURIN, L. G.; RODRIGUEZ, C. L. C.; NAGAOKA, D. A.; TAVARES, M. I. B.; DOMINGUES, S. H.; ANDRADE, R. J. E.; FECHINE, G. J. M. Novel improvement in processing of polymer nanocomposite based on 2D materials as fillers. EXPRESS POLYMER LETTERS, v. 12, n. 10, p. 930-945, OCT 2018. Citações Web of Science: 0.
MALDONADO, LUIZ F.; MUNOZ, PABLO A. R.; FECHINE, GUILHERMINO J. M. Transfer of Graphene CVD to Surface of Low Density Polyethylene (LDPE) and Poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) Films: Effect on Biodegradation Process. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 26, n. 8, p. 3187-3196, AUG 2018. Citações Web of Science: 0.
KESSLER, FELIPE; MUNOZ, PABLO A. R.; PHELAN, CIARAN; ROMANI, ERIC C.; LARRUDE, DUNIESKYS R. G.; FREIRE JUNIOR, FERNANDO L.; DE SOUZA, EUNEZIO A. THOROH; DE MATOS, CHRISTIANO J. S.; FECHINE, GUILHERMINO J. M. Direct dry transfer of CVD graphene to an optical substrate by in situ photo-polymerization. Applied Surface Science, v. 440, p. 55-60, MAY 15 2018. Citações Web of Science: 1.
KESSLER, FELIPE; DA ROCHA, CAIQUE O. C.; MEDEIROS, GABRIELA S.; FECHINE, GUILHERMINO J. M. Chemical vapor deposition graphene transfer process to a polymeric substrate assisted by a spin coater. MATERIALS RESEARCH EXPRESS, v. 3, n. 3 MAR 2016. Citações Web of Science: 4.

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