Nanocompósitos multifuncionais baseados em poliamida 1010 e nanomateriais 2D

Resumo

Nanocompósitos baseados em nanomateriais bidimensionais (2D) incorporados em uma matriz polimérica encontram amplas oportunidades para desenvolvimento de materiais multifuncionais voltados a novas aplicações. Isto se deve às propriedades excepcionais destas nanocargas. Apesar de apresentarem geometrias semelhantes, diferentes materiais 2D, como grafeno, nitreto de boro hexagonal (h-BN) e dicalcogenetos de metais de transição, como o MoS2, exibem características muito diferentes, fornecendo um caminho interessante para a criação de compósitos com propriedades multifuncionais. A chave está em inserir estes nanomateriais 2D, separadamente e de forma híbrida, com dois ou mais presentes, na matriz polimérica de modo a formar estruturas específicas, permitindo que suas propriedades sejam traduzidas nos nanocompósitos. Assim, uma ênfase especial deve ser dada à identificação das críticas relações entre as características do material, as condições de processamento, as estruturas formadas e as propriedades dos produtos finais. Desta maneira, o design de compósitos para aplicações multifuncionais em campos emergentes, e.g., eletrônicos flexíveis, sensores vestíveis, armazenamento de energia e componentes automotivos avançados se faz possível. Portanto, este projeto se baseia na produção de nanocompósitos poliméricos multifuncionais por meio de extrusão no estado fundido, uma vez que este processo é ambientalmente benigno, além de ser o mais empregado na indústria para fabricação de compósitos termoplásticos. Esse projeto tem como objetivo principal desenvolver rotas de inserção de cargas bidimensionais em poliamida 1010 no estado fundido, com o intuito de obter nanocompósitos poliméricos tradicionais e híbridos com propriedades singulares devido às características superlativas dessas cargas, como grafeno, óxido de grafeno (GO), dissulfeto de molibdênio (MoS2) e nitreto de boro hexagonal (h-BN). O foco do projeto visa não apenas a Ciência acadêmica para gerar conhecimento científico nessa área que vem sendo explorada desde o isolamento do grafeno em 2004, mas também em ter um direcionamento para aplicação desses materiais que serão produzidos. É importante também mencionar aqui que os nanocompósitos de PA1010/2D podem se caracterizar como um interessante substituto à PA11, que também possui origem ecológica, mas apresenta maior custo agregado. Dependendo das características alcançadas pela produção de nanocompósitos híbridos a base de PA1010, esses poderão ser fortes candidatos a substituir até mesmo outros polímeros de engenharia, assim como peças metálicas em aplicações de componentes automotivos e conectores elétricos, tendo como vantagem a sua multifuncionalidade. (AU)