O universo nano ao seu alcance

jan 27

Nanocompósitos Poliméricos O que são e o que tem a nos oferecer?

     Por: Felipe Ferreira de Carvalho

   Dia após dia, a nanotecnologia tem nos surpreendido com uma gama de possibilidades extremamente ampla na obtenção de novos materiais com propriedades físicas e químicas controladas. Um exemplo disso são os Nanocompósitos Poliméricos. Estes materiais se originaram a partir de melhorias nos antigos Compósitos Poliméricos, materiais já muito conhecidos pela Engenharia Química e pela Ciência de Materiais.

     Os Nanocompósitos Poliméricos são constituídos por uma matriz polimérica reforçada com uma pequena porção (Geralmente, inferior a 5% da massa total) de um composto inorgânico, com pelo menos uma de suas dimensões em escala nanométrica. Assim, a parte iorgânica pode ser composta por nanopartículas (todas dimensões nanométricas), nanoplaquetas (duas dimensões nanométricas) ou nanofibras (uma dimensão nanométrica). Na Figura 1, é possível ver o esquema de um nanocompóstio obtido ao se combinar nanopartículas metálicas em um matriz feita de um polímero:

 

Figura 1. Nanocompósito polimérico

 

    Contudo, o que se altera ao reduzir os nanocompósitos à dimensão dos nanômetros?   Observamos uma necessidade menor de concentração - quando estão em escala nanométrica - para que a carga tenha efeito sobre as propriedades dos materiais. Assim, economiza-se na produção do material e ainda o deixa mais leve. Isso se dá devido à maior área de contato entre as cargas nanométricas e o polímero. Todavia, algumas dificuldades têm aparecido como, por exemplo, a maior dificuldade em homogeneizar o produto e a possível migração da carga para a superfície da matriz polimérica, causando, assim, a possível contaminação do produto.

       Desde o primeiro trabalho publicado sobre o tema, em 1990, pelo Instituto de Tecnologia da Toyota – que demonstrava ganhos significativos nas propriedades mecânicas e de barreira e na resistência térmica de nanocompósitos poliméricos à base da argila Montmorolonita e do polímero Poliamida 6 –, os avanços tem sido notáveis. Hoje, conseguimos usar uma imensa variedade de materiais inorgânicos para constituir as cargas dos compósitos, inclusive o uso de Nanotubos de Carbono (Carbon Nanotubes - CNT) como demonstrados no estudo divulgado na 29º Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, pelo Instituto de Química da UNICAMP e o Instituto de Química da USP, onde se demonstra a preparação de nanocompósitos fazendo uso do copolímero Kraton-D e de Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas (MWCNT).

   Fazendo uso das palavras dos autores do estudo: “Os resultados mostram que os nanocompósitos de MWCNT/Kraton-D apresentam um grande potencial de aplicação como dissipadores de cargas e, possivelmente, como blindagem eletromagnética”. (Lucas Pedroni, Mauro Soto-Oviedo, Maurício Rosolen e Ana Flávia Nogueira - Autores do estudo)

      A obtenção de determinas propriedades do material e o aumento das mesmas se dão em relação à aplicabilidade do material. De maneira geral, podemos citar o aumento de propriedades de barreira, alta resistência mecânica, química, dureza, alto impacto, condutividade elétrica, térmica e baixa densidade. Dentre as inúmeras aplicações, citamos a área automobilística, têxtil, biomédica e a alimentícia.

        CONCLUSÃO

   A nanotecnologia tem aberto um leque de possibilidades, quase infinita, para o desenvolvimento de tecnologia de materiais, entre outros setores da ciência. Os nanocompósitos poliméricos são, sem sombra de dúvidas, o futuro de toda ciência de materiais. A busca de novas e melhores propriedades físicas e químicas e a obtenção de materiais mais resistentes e duráveis apenas começou.

 

      REFERÊNCIAS:

Olhar Nano