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Obtenção de óxido de grafeno reduzido para aplicação em sistemas de sensores da indústria aeroespacial

Processo: 17/17661-0
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2020 - 31 de agosto de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Emerson Sarmento Gonçalves
Beneficiário:Emerson Sarmento Gonçalves
Instituição Sede: Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE). Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Anna Paula Godoy Fontenele ; Hélio Ribeiro ; Ricardo Jorge Espanhol Andrade
Assunto(s):Nanocompósitos  Óxido de grafeno  Metaloporfirinas  Sensores eletroquímicos  Indústria aeroespacial  Engenharia aeroespacial  Aerodinâmica de aeronaves  Tintas  Materiais não metálicos 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Controle aerodinâmico | Grafeno | metaloporfirinas | nanocompósitos | sensor eletroquimico | Tintas sensíveis a pressão | Materiais Não-Metálicos Conjugados

Resumo

Aumentar a segurança de navegação aérea mediante o desenvolvimento de materiais sensoriais representa importante inovação no campo de aplicações de transporte inteligente. Para essa finalidade, podem ser utilizados nanocompósitos de grafeno. Aumentar a segurança de navegação aérea mediante o desenvolvimento de materiais sensoriais representa importante inovação no campo de aplicações de transporte inteligente. Para essa finalidade, podem ser utilizados nanocompósitos de grafeno. Sistemas redundantes para navegação aeroespacial são essenciais, uma vez que permitem obter as informações necessárias para um voo seguro, em caso de falha de um sistema primário. Um importante parâmetro para guiar uma aeronave é a velocidade, e o principal sistema responsável por indicar essa medida é conhecido como estático-pitot. A falha nesse dispositivo já gerou graves acidentes aéreos, ceifando centenas de vidas. Assim, essa pesquisa vem de encontro a essa necessidade ao buscar desenvolver um sensor aeronáutico que atue auxiliando o sistema estático-pitot em caso de falha do mesmo. A base desse sensor á constituído por tinta sensível a pressão e óxido de grafeno reduzido, com a finalidade de forma um eletrodo capaz de gerar uma resposta eletroquímica específica para determinada concentração de oxigênio. Para analise do dispositivo em questão serão realizados ensaios: morfológicos por MEV, FEG e AFM; estruturais, por meio de técnicas como DRX, FT-IR, Raman, XANES e XPS; eletroquímicas, por meio de técnicas de impedimétricas (EIS), amperométricas e de voltametria de pulso diferencial. As técnicas eletroquímicas darão suporte para os ensaios estáticos, com amostras do material sensorial em glove box (simulando pressão em altitude, para calibração do material), e dinâmicos em túnel de vento (simulando pressão em escoamento externo ao sensor). Assim, essa pesquisa vem de encontro a essa necessidade ao buscar desenvolver um sensor aeronáutico que atue auxiliando o sistema estático-pitot em caso de falha do mesmo. A base desse sensor á constituído por tinta sensível a pressão e óxido de grafeno reduzido, com a finalidade de forma um eletrodo capaz de gerar uma resposta eletroquímica específica para determinada concentração de oxigênio. Para analise do dispositivo em questão serão realizados ensaios: morfológicos por MEV, FEG e AFM; estruturais, por meio de técnicas como DRX, FT-IR, Raman e XPS; eletroquímicas, por meio de técnicas de impedimétricas (EIS), amperométricas e de voltametria de pulso diferencial. As técnicas eletroquímicas darão suporte para os ensaios estáticos, com amostras do material sensorial em glove box (simulando pressão em altitude, para calibração do material), e dinâmicos em túnel de vento (simulando pressão em escoamento externo ao sensor). (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE ARRUDA, MILENA NAKAGAWA; PALLEY, BIANCA FORTES; DE SOUZA, GUSTAVO FREITAS; LOPEZ, LIGIA; PONTES, MARCELO ANDRE PETRY; FERNANDES, WILLIANS PRINCIPE; GANDARA, MERIENE; MACHADO, FRANCISCO BOLIVAR CORRETO; FERRAO, LUIZ FERNANDO DE ARAUJO; GONCALVES, EMERSON SARMENTO. Physicochemical characterization of a low-oxygen composite based on chitosan and electrochemically exfoliated graphene. Materials Chemistry and Physics, v. 306, p. 10-pg., . (22/16385-8, 17/17661-0, 22/02737-0, 22/02347-7)
GRAVES, DAVID A.; THEODOROVIEZ, LUCAS B.; DE OLIVEIRA, THAIS C.; CIVIDANES, LUCIANA S.; FERREIRA, NEIDENEI G.; ALMEIDA, DALVA A. L.; GONCALVES, EMERSON S.. Enhanced electrochemical properties of polyaniline (PANI) films electrodeposited on carbon fiber felt (CFF): Influence of monomer/acid ratio and deposition time parameters in energy storage applications. Electrochimica Acta, v. 454, p. 11-pg., . (17/17661-0, 21/04427-5, 22/02737-0, 19/27394-5)
PALLEY, BIANCA FORTES; ARTUR, JULIO CESAR; DE ARRUDA, MILENA NAKAGAWA; DE SOUZA, GUSTAVO FREITAS; GRAVES, DAVID ALEXANDRO; DE CARVALHO BOVOLATO, ANA LIVIA; DEFFUNE, ELENICE; SCHELP, ARTHUR OSCAR; GONCALVES, EMERSON SARMENTO; DE MORAES, MARLI LEITE. Screen-Printed Electrodes on Tyvek Substrate as Low-Cost Device to Applications in Alzheimer's Disease Detection. Journal of the Electrochemical Society, v. 169, n. 3, p. 7-pg., . (17/17661-0, 19/27394-5, 21/04427-5, 18/04648-9)

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