Brasileiros desenvolveu estratégias que permitem produzir nanocompósitos de plástico e grafeno em escala industrial

Materiais Avançados : Brasileiros desenvolveu estratégias que permitem produzir nanocompósitos de plástico e grafeno em escala industrial.

Redação do Site Inovação Tecnológica -  09/01/2019

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.

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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.

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Bibliografia:

Novel improvement in processing of polymer nanocomposite based on 2D materials as fillers
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
eXPRESS Polymer Letters
Vol.: 12(10), 930-945
DOI: 10.3144/expresspolymlett.2018.79