Eletrofiação de nanofibras cerâmicas para uso em nanocompósitos poliméricos

Resumo

Responsável: Profa. Rosario E.S. Bretas, Supervisor: Prof. Wolfgang Sigmund. Nanocompostos poliméricos são materiais compostos por uma matriz polimérica na qual nanopartículas (partículas com pelo menos uma dimensão menor do que 100 nm) são distribuídas homogeneamente formando uma rede percolada. Neste projeto estes materiais serão desenvolvidos para aplicações em foto-geração e armazenamento de energia elétrica. A obtenção da percolação poderá ser conseguida utilizando nanopartículas cerâmicas (NP) foto-geradoras e armazenadoras de energia elétrica de elevada razão de aspecto L/D (L=comprimento, D=diâmetro) obtidas por eletrofiação e polímeros que formem domínios nanométricos como os copolímeros em bloco (CPB) e o poliuretano termoplástico (TPU) (espumado ou não). É sabido que os CPB podem desenvolver estruturas nanodiscretizadas de domínios cilíndricos, lamelares, giroides ou vesiculares, onde as nanopartículas poderão ser inseridas, sem, contudo, perder a funcionalidade. Assim nanopartículas foto-sensíveis como perovskitas orgânicas e inorgânicas e armazenadoras de energia como perovskitas inorgânicas serão utilizadas, após uma adequada compatibilização. A influência da razão de aspecto destas nanopartículas na percolação, no arranjo dos domínios dos CPB e TPU e nas propriedades finais dos nanocompósitos também será estudado. A inserção das nanopartículas nos polímeros deverá ser feita tanto por processos de "casting" como por processos de fusão (moldagem por injeção, eletrofiação, moldagem por compressão, dependendo da funcionalidade de cada material); finalmente as suas propriedades elétricas e a microestrutura e morfologia resultantes dos processos de conformação serão analisadas. Estes materiais possuem grande potencial de uso na produção de células solares, proteção contra interferência eletromagnética, dissipação eletroestática, sensores, capacitores, etc, entre outras novas aplicações. (AU)