Preparação de compósitos de polímero ionomérico e metal utilizando poli(éter-éter-cetona) sulfonado com diferentes graus de sulfonação

• Processo: 22/10033-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos Henrique Scuracchio
• Beneficiário: Renan Lopes Valerio
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Polímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ipmc | músculos artificiais | PEEK sulfonado | Polímeros eletroativos | Polímeros

Resumo

Compósitos de polímero ionomérico e metal (IPMCs) são materiais inteligentes e bioinspirados, os quais possuem estrutura do tipo sanduíche metal/polímero/metal. Estes são capazes de deformarem em resposta a estímulos elétricos e vice-versa. Usualmente, possuem baixa densidade, são flexíveis, biocompatíveis e têm baixa tensão de acionamento. Portanto, são materiais promissores em uma gama diversa de aplicações, tais como, em atuadores, sensores, músculos artificiais e robótica. O polímero ionomérico mais amplamente utilizado para esses fins é o Nafion®. Contudo, esse polímero possui custo elevado, é ecologicamente incorreto, tem baixa capacidade de retenção de água e baixo desempenho sob elevadas temperaturas, limitando sua utilização em algumas aplicações práticas. Nesse sentido, diversos esforços têm sido conduzidos no desenvolvimento de membranas alternativas, dentre elas o poli(éter-éter-cetona) sulfonado. A inserção dos grupos sulfônicos nesse polímero visa adicionar grupos polares que o tornem hidrofílico e possibilitem a condução iônica requerida para esses dispositivos. Portanto, objetiva-se sulfonar esse polímero e avaliar o efeito de diferentes graus de sulfonação sobre o desempenho eletromecânico com ensaios de atuação. Para isso, serão fabricados IPMCs utilizando platina como eletrodo, e estudos comparativos com o Nafion® 117 serão conduzidos, quanto ao desempenho como atuadores. Também serão conduzidas análises morfológicas, por meio da microscopia eletrônica de varredura, para avaliar a homogeneidade da deposição do eletrodo e a espessura das membranas fabricadas e se o grau de sulfonação pode influenciar nessa etapa.