Nanocompósitos multifuncionais baseados em poliamida 1010 e nanomateriais 2D

• Processo: 20/11496-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de abril de 2021
• Situação: Interrompido
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Guilhermino José Macêdo Fechine
• Beneficiário: Gabriel Matheus Pinto
• Instituição Sede: Instituto Mackenzie de Pesquisas em Grafeno e Nanotecnologias. Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/07858-7 - Caracterizações não convencionais de compósitos multifuncionais híbridos baseados em PA1010/nanomateriais 2D, BE.EP.DR
• Assunto(s): Materiais compósitos poliméricos Materiais bidimensionais Materiais nanoestruturados Nanocompósitos Poliamidas Extrusão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: materiais 2D | Nanocompósitos Multifuncionais Híbridos | Poliamida 1010 | Compósitos poliméricos

Resumo

Nanocompósitos baseados em nanomateriais bidimensionais (2D) incorporados em uma matriz polimérica encontram amplas oportunidades para desenvolvimento de materiais multifuncionais voltados a novas aplicações. Isto se deve às propriedades excepcionais destas nanocargas. Apesar de apresentarem geometrias semelhantes, diferentes materiais 2D, como grafeno, nitreto de boro hexagonal (h-BN) e dicalcogenetos de metais de transição, como o MoS2, exibem características muito diferentes, fornecendo um caminho interessante para a criação de compósitos com propriedades multifuncionais. A chave está em inserir estes nanomateriais 2D, separadamente e de forma híbrida, com dois ou mais presentes, na matriz polimérica de modo a formar estruturas específicas, permitindo que suas propriedades sejam traduzidas nos nanocompósitos. Assim, uma ênfase especial deve ser dada à identificação das críticas relações entre as características do material, as condições de processamento, as estruturas formadas e as propriedades dos produtos finais. Desta maneira, o design de compósitos para aplicações multifuncionais em campos emergentes, e.g., eletrônicos flexíveis, sensores vestíveis, armazenamento de energia e componentes automotivos avançados se faz possível. Portanto, este projeto se baseia na produção de nanocompósitos poliméricos multifuncionais por meio de extrusão no estado fundido, uma vez que este processo é ambientalmente benigno, além de ser o mais empregado na indústria para fabricação de compósitos termoplásticos. Esse projeto tem como objetivo principal desenvolver rotas de inserção de cargas bidimensionais em poliamida 1010 no estado fundido, com o intuito de obter nanocompósitos poliméricos tradicionais e híbridos com propriedades singulares devido às características superlativas dessas cargas, como grafeno, óxido de grafeno (GO), dissulfeto de molibdênio (MoS2) e nitreto de boro hexagonal (h-BN). O foco do projeto visa não apenas a Ciência acadêmica para gerar conhecimento científico nessa área que vem sendo explorada desde o isolamento do grafeno em 2004, mas também em ter um direcionamento para aplicação desses materiais que serão produzidos. É importante também mencionar aqui que os nanocompósitos de PA1010/2D podem se caracterizar como um interessante substituto à PA11, que também possui origem ecológica, mas apresenta maior custo agregado. Dependendo das características alcançadas pela produção de nanocompósitos híbridos a base de PA1010, esses poderão ser fortes candidatos a substituir até mesmo outros polímeros de engenharia, assim como peças metálicas em aplicações de componentes automotivos e conectores elétricos, tendo como vantagem a sua multifuncionalidade. (AU)