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Materiais Avançados

Brasileiros ajudam grafeno a sair dos laboratórios rumo às fábricas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/01/2019

Brasileiros ajudam grafeno a sair dos laboratórios rumo às fábricas
Esquema das técnicas SSD (Solid-Solid Deposition: Deposição Sólido-Sólido) e LPF (Liquid Phase Feeding: Alimentação por fase líquida).
[Imagem: P. A. R. Muñoz et al. - 10.3144/expresspolymlett.2018.79]

Plástico com grafeno

Um grupo de pesquisadores brasileiros desenvolveu estratégias que permitem produzir nanocompósitos de plástico e grafeno em escala industrial.

Apesar da projeção obtida pelo material em escala atômica, graças ao prêmio Nobel de Física concedido em 2010 aos seus descobridores, tem sido difícil tirar o grafeno das controladas condições de laboratório e transformá-lo em um produto real.

"Em pequena escala, usam-se solventes e outras técnicas que funcionam bem nos experimentos. No entanto, quando se usa o maquinário existente na indústria transformadora de plástico, o grafeno se reaglomera e perde suas propriedades," destaca Guilhermino José Macêdo Fechine, da Universidade Mackenzie, onde funciona o Centro de Pesquisas Avançadas em Grafeno e Nanomateriais.

A equipe avaliou e comprovou a eficácia de duas técnicas para diminuir consideravelmente a aglomeração do grafeno quando inserido nos plásticos, ambas usando equipamentos de escala próxima da industrial. A primeira é conhecida como SSD (Solid-Solid Deposition, ou Deposição Sólido-Sólido), e a segunda é conhecida como LPF (Liquid Phase Feeding, ou Alimentação por fase líquida).

Ambas partem do óxido de grafeno e do poliestireno, que foram usados como moldes para o material 2D e para o polímero, respectivamente. "Os resultados mostram que ambos os métodos podem ser adequados para a manufatura em grande escala, e os parâmetros do processo devem ser otimizados para obter um baixo nível de aglomerados," escreveu a equipe.

Além do grafeno

As aplicações para os nanocompósitos de plástico com grafeno vão desde equipamentos esportivos com melhor resistência a abrasão, filamentos para impressão 3D a suportes para cultura de células. "O leque de aplicação é grande. O gargalo fica no processo de fabricação, quando nem tudo o que se faz em laboratório é compatível com a indústria transformadora de plástico," disse Fechine.

Como o grafeno é apenas o mais famoso de uma grande família de materiais monoatômicos, com vários outros concorrentes à sua frente, a equipe testou também sua técnica com outro material bidimensional ainda mais promissor, a molibdenita (MoS2). Os resultados foram igualmente encorajadores, ajudando a validar a técnica.

Bibliografia:

Artigo: Novel improvement in processing of polymer nanocomposite based on 2D materials as fillers
Autores: P. A. R. Muñoz, C. F. P. de Oliveira, L. G. Amurin, C. L. C. Rodriguez, D. A. Nagaoka, M. I. B. Tavares, S. H. Domingues, R. J. E. Andrade, G. J. M. Fechine
Revista: eXPRESS Polymer Letters
Vol.: 12(10), 930-945
DOI: 10.3144/expresspolymlett.2018.79






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