Eletrização de polímeros e produção de eletretos em impressão 3D

• Processo: 25/01483-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Thiago Augusto de Lima Burgo
• Beneficiário: Milton Alves Faria Neto
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Eletretos Eletrostática Impressão tridimensional Polímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletretos | eletrostática | impressão 3D | Nanogeradores triboelétricos | Polímeros | triboeletrização | Triboeletrização

Resumo

A eletrização espontânea de superfícies e interfaces é um fenômeno amplamente difundido que produz efeitos inesperados na reatividade química e na transferência de carga em massa, conforme revelado por uma abundante literatura nos últimos vinte anos. A presença onipresente de cargas eletrostáticas origina-se de diversas fontes, incluindo atrito, reações mecanoquímicas, mudança de fase, flexoeletricidade e outras. Como a modelagem por fusão e deposição (FDM do inglês "fused deposition modeling") passa pela maioria dos mecanismos conhecidos de eletrificação, não seria surpreendente que objetos impressos em 3D apresentem grandes quantidades de carga. Neste projeto, iremos explorar o até então inédito campo da carga eletrostática na impressão 3D, com foco no impacto dos parâmetros de impressão na geração de carga em polímeros. Espera-se que substratos, velocidade de impressão, temperatura e direção de impressão tenham impactos distintos na acumulação de carga, dependendo do material utilizado para a impressão. Também desenvolveremos protocolos simples empregando multímetros comuns para monitoramento de carga, enquanto substratos submetidos a carga corona ou triboeletrização serão investigados como base de métodos para controle ou mitigação de carga. Por fim, uma vez que a carga elétrica em polímeros tem velocidade de dissipação geralmente lenta e a FDM permite que os filamentos sejam depositados fundidos para então rapidamente serem resfriados, imaginamos que será possível demonstrar a capacidade de imprimir eletretos, indicando uma possível revolução na tecnologia de produção desses materiais.