Estudo da formação de fibras de grafeno mistas com nanotubos de carbono empregando dispositivos microfluídicos

• Processo: 23/12225-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Cecilia de Carvalho Castro e Silva
• Beneficiário: Marcos Rocha Diniz da Silva
• Instituição Sede: Escola de Engenharia (EE). Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Dispositivos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: derivados de grafeno | dispositivos | Fiação Microfluídica | Microfibras | Microfluídica e nanomateriais

Resumo

Devido as suas propriedades mecânicas, ópticas, térmicas e elétricas diferenciadas o grafeno vem atraindo a atenção global de muitos pesquisadores para o desenvolvimento de tecnologias em diversos campos. Neste sentido destacam-se as fibras de grafeno, que exibem propriedades superiores as convencionais fibras de carbono, com os maiores valores de resistência à tração e módulo de Young já noticiados, 130 Gpa e 1,1 Tpa, respecitivamente. Porém o grande desafio reside em preparar de forma escalonável as fibras de grafeno, de modo contínuo e mantendo as propriedades diferenciadas destas. Neste sentido novas tecnologias necessitam ser desenvolvidas para superar estas dificuldades. Deste modo, o presente projeto de pesquisa almeja o uso de dispositivos microfluídicos de focalização de fluxo 3D, confeccionados a base de cerâmica, empregando a tecnologia LTCC (do inglês, Low Temperature Cofired Ceramics) para o desenvolvimento de fibras de óxido de grafeno (GO). A seguinte tecnologia irá permitir a modulação do diâmetro das fibras de GO, a obtenção contínua e automatizada destas. Será avaliado neste projeto a capacidade de produção (rendimento) das fibras de GO pelo uso dos dispositivos de focalização hidrodinâmica 3D e o efeito da incorporação de nanotubos de carbono (NTCs) nas propriedades mecânicas e elétricas das fibras de grafeno, após o processo de redução térmica. Estas propriedades são de elevada importância para permitir o desenvolvimento de fios condutores que possam no futuro serem utilizados como atuadores em músculos artificiais.