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Desenvolvimento e caracterização de nanocompósitos de matriz termoplástica com óxido de grafeno reduzido por radiação ionizante

Processo: 18/23896-3
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 04 de março de 2019
Vigência (Término): 03 de maio de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Nuclear - Aplicações de Radioisótopos
Pesquisador responsável:Esperidiana Augusta Barretos de Moura
Beneficiário:Esperidiana Augusta Barretos de Moura
Anfitrião: Vijaya Rangari
Instituição-sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Tuskegee University (TU), Estados Unidos  
Assunto(s):Radiação ionizante   Grafenos

Resumo

Atualmente, o grafeno um nanomaterial bidimensional, é apontado como um material ideal para a produção de nanocompósitos poliméricos com alta condutividade elétrica e térmica, excelentes propriedades mecânicas e de barreira, e relativo baixo custo de produção. No entanto, a produção de grafeno para aplicação em larga escala e de nanocompósitos polímero/grafeno ainda apresentam grandes desafios. Uma estratégia promissora para a obtenção de nanocompósitos polímero/grafeno é a síntese do óxido de grafeno a partir da grafite, seguida da redução (RGO). Entre os métodos de redução do GO, a redução por radiação ionizante é um dos mais eficazes para a produção segura e em larga escala de grafeno, segundo a literatura. O grupo de pesquisa da proponente no IPEN vem estuduando a redução do óxido de grafeno (RGO) por radiação ionizante e sua incorporação em polímeros pelo processo de extrusão. Recentemente, o grupo sintetizou o GO a partir da grafite, reduziu por radiação gama e incorporou em matriz de EVOH. Os resultados preliminares mostraram boa dispersão do RGO na matriz e a obtenção de filmes de EVOH/RGO com propriedades de barreira a gases e resistência mecânica superiores, comparado aos filmes de EVOH/GO. Apesar dos resultados promissores, o difícil acesso a equipamentos de caracterização vem postergando o progresso da pesquisa em nanocompósitos polímero/RGO. Diante destas perspectivas, pretende-se realizar uma pesquisa (por meio de estágio de dois meses), em colaboração com o Grupo do Professor Dr. Vijaya K. Rangari, do Materials Science and Engineering Department, Center for Advanced Materials "TCAM", Tuskegee University, AL, USA. Neste estágio pretende-se usar a infraestrutura do TCAM para caracterizar o GO e os nanocompósitos preparados no IPEN, obter monofilamentos polímero/RGO e produzir peças tridimensionais pelo sistema de impressão 3D (manufatura aditiva por "Fused Deposition Modeling" - FDM).

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