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Nanocompósitos Híbridos Multifuncionais de Matriz de Copolímero ABS e Cargas de Grafeno e Nitreto de Boro Hexagonal (h-BN)

Processo: 20/14302-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2022
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Guilhermino José Macêdo Fechine
Beneficiário:Natália Ferreira Braga
Instituição-sede: Escola de Engenharia (EE). Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Condutividade térmica   Grafenos   Materiais multifuncionais   Nanocompósitos   Polímeros

Resumo

Com os constantes avanços no desenvolvimento de aparelhos e dispositivos eletrônicos, ligados a mais alta tecnologia, estes tornam-se cada vez menores e necessitam de um gerenciamento térmico eficaz a fim de não afetar o seu desempenho, sua vida útil e sua confiabilidade. A criação de materiais nanocompósitos multifuncionais têm atraído grande interesse tecnológico e científico devido a sua capacidade de combinar propriedades em um único material. Assim, materiais que combinam propriedades como leveza, condução térmica e resistência mecânica é de grande interesse e pode ser muito atrativo nesse campo, além de possuir boas perspectivas no setor tecnológico. O grafeno é reconhecido como um material termicamente condutor mais promissor para a fabricação de nanocompósitos de alto desempenho com condutividade térmica elevada. O efeito sinérgico da combinação do grafeno com o nitreto de boro hexagonal (h-BN) pode trazer propriedades térmicas ainda superiores. Assim, este projeto tem como objetivo produzir nanocompósitos híbridos do copolímero acrilonitrila butadieno estireno (ABS) com materiais bidimensionais grafeno/h-BN. Os nanocompósitos serão produzidos por mistura no fundido por meio de uma extrusora. Para atender a necessidade de boa dispersão e aderência com a matriz, será também produzido o óxido de grafeno (GO). Os materiais 2D serão caracterizados por meio de Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia Raman, Microscopia de Força Atômica (AFM), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e de Transmissão (MET). A principal caracterização dos nanocompósitos obtidos será a condutividade térmica, visando a aplicação no qual se destina. Além da condutividade térmica, os materiais também serão caracterizados quanto ao seu comportamento elétrico e mecânico, a fim de verificar se a adição das cargas bidimensionais causará alterações positivas também nestas propriedades. A atualidade do tema proposto está não apenas no uso do grafeno, mas também da possibilidade da obtenção de nanocompósitos híbridos que apresentem elevado desempenho térmico, elétrico e mecânico. Nessa linha, a possibilidade de obtenção de um compósito híbrido poderá trazer propriedades únicas com aplicação de gerenciamento térmico eficaz para dissipação de calor em aparelhos eletrônicos. Além disso, este projeto conta com a colaboração de outros renomados pesquisadores, nacional e internacional, especializados no assunto e que apoiam e cooperam com o sucesso do desenvolvimento deste projeto.

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