Uso de compósitos poliméricos com fibra de carbono e grafeno: tecnologia e inovação para aplicação na indústria offshore

• Processo: 25/14283-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Zehbour Panossian
• Beneficiário: Natália Ferreira Braga
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Tecnológicas S/A (IPT). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Empresa: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP)
• Vinculado ao auxílio: 22/03698-8 - OTIC Centro de Inovação em Tecnologia Offshore, AP.PCPE
• Assunto(s): Materiais compósitos Fibra de carbono Grafenos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: compósitos | fibra de carbono | Grafeno | indústria offshore | Compósitos

Resumo

Os maiores impasses encontrados nas instalações de uma plataforma offshore são os problemas relacionados ao excesso de peso e a corrosão, principalmente quando se trata de estruturas metálicas, implicando no aumento dos custos relacionados à manutenção para reparo desses itens. A substituição de materiais metálicos por polímeros, em especial os compósitos poliméricos, é considerável visando uma boa proteção contra corrosão, baixa densidade e excelente rigidez e resistência para serem aplicados em ambientes com condições severas de umidade, radiação solar, possibilidade de fogo, ambiente salino, dentro outros. Há um desafio importante no desenvolvimento de materiais para que suportem todas essas exigências. Nesse contexto, a adição de fibras e de nanopartículas, como o grafeno, cria materiais com características aprimoradas, produzindo materiais multifuncionais que combinam tanto a função estrutural com uma função não estrutural. A multifuncionalidade pode trazer benefícios como aumento da durabilidade do material, redução de custos com instalação e manutenção, além de simplificar o projeto. Neste projeto serão produzidos compósitos de poliamida 12 (PA12) e fibra de carbono (FC) curta com diferentes concentrações de grafeno, visando a obtenção de materiais multifuncionais a serem utilizados em aplicações offshore, como por exemplo, grades de piso, escadas e corrimão, eletrocalhas, dentre outras que necessitem serem substituídas. Esses materiais serão caracterizados quanto a sua morfologia, propriedades físico-químicas, térmicas e mecânicas, a partir das técnicas de microscopia, espectroscopia Raman, difração de raios-X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), análise dinâmico mecânica (DMA), reologia e condutividade térmica e elétrica. Para simular condições reais de tal aplicação, os materiais serão condicionados a exposição UV e ambiente salino. Todos esses ensaios serão realizados para materiais referência (sem envelhecimento), envelhecidos e degradados. (AU)