p Nos dias de hoje, componentes de plástico são vitais para muitos campos da indústria - construção leve, fabricação de automóveis e engenharia elétrica, para citar apenas alguns exemplos. Agora, os pesquisadores descobriram maneiras engenhosas de combinar plásticos com nanopartículas e dotá-los de novas propriedades. Graças a esses materiais inovadores, aeronaves poderiam no futuro ser melhor protegidas contra quedas de raios. p Imagine a cena:nuvens negras se acumulando no horizonte, uma aeronave voando em direção à tempestade ... e de repente um relâmpago incandescente divide o céu. Não é de forma alguma uma ocorrência rara uma aeronave ter que passar por frentes de mau tempo, mas quando eles fazem, sempre há um grande perigo - relâmpagos. Naturalmente, fabricantes de aeronaves fazem tudo o que podem para proteger suas máquinas contra choques, mas mesmo aeronaves feitas de alumínio nem sempre escapam inteiramente ilesas. E quando componentes de polímero - geralmente plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRPs) - são incorporados ao design como uma medida de economia de peso, a situação se torna ainda mais problemática, porque eles não conduzem corrente elétrica tão bem quanto o alumínio.

p No Instituto Fraunhofer para Tecnologia de Fabricação e Materiais Avançados IFAM em Bremen, Alemanha, os pesquisadores desenvolveram agora um processo para a fabricação de novos materiais que deve proporcionar às aeronaves melhor proteção contra quedas de raios. Eles têm se concentrado nas propriedades únicas dos nanotubos de carbono (CNTs). Os CNTs estão entre as fibras mais rígidas e fortes conhecidas, e têm condutividade elétrica particularmente alta. A fim de transferir suas propriedades para CFRPs, os cientistas têm combinado essas nanopartículas com plásticos. “Ao misturar nanopartículas com plásticos, fomos capazes de melhorar significativamente as propriedades do material deste último, ”Afirma o Dr. Uwe Lommatzsch, gerente de projetos do IFAM. Para dar apenas dois exemplos, Os CNTs estão sendo usados ​​para otimizar a condutividade elétrica dos plásticos, e suas propriedades de dissipação de calor também estão sendo melhoradas pela adição de partículas de metal.

p O truque está no processo de mixagem, diz Lommatzsch:“As micro ou nanopartículas devem ser altamente homogêneas, e às vezes muito intimamente ligado ao polímero. ” Para fazer isso, os cientistas empregam tecnologia de plasma. Eles usam um plasma atmosférico para alterar a superfície das partículas de modo que possam ser mais prontamente ligadas quimicamente ao polímero. Uma descarga pulsada em uma câmara de reação cria um gás reativo. Colega de Lommatzsch, Dr. Jörg Ihde, explica:“Pulverizamos as partículas - ou seja, os nanotubos - neste plasma atmosférico.” Eles caem imediatamente no solvente selecionado, que pode então ser usado para processar o polímero. Todo o procedimento leva apenas alguns segundos - uma grande vantagem sobre o método antigo, em que os CNTs foram geralmente preparados em um banho ácido usando um processo químico úmido. Isso levou várias horas ou dias, exigia consideravelmente mais produtos químicos, e gerou significativamente mais resíduos.

p Além de plásticos reforçados com fibra de carbono aprimorados para uso na fabricação de aeronaves, os pesquisadores do IFAM têm várias outras aplicações potenciais em mente. Ihde descreve um exemplo:“Podemos aumentar as propriedades de dissipação de calor dos componentes elétricos, dando às partículas de metal de cobre ou alumínio um revestimento eletricamente isolante no plasma e, em seguida, misturando-as em um polímero”. Isso pode ser pressionado em um componente eletrônico para que o calor seja dissipado diretamente. “O superaquecimento dos elementos é um grande problema na indústria de eletrônicos, " ele adiciona. Os pesquisadores também desenvolveram uma maneira de reduzir as perdas eletromagnéticas usando esse processo de plasma para revestir partículas magnéticas macias, como o ferro, e combiná-las com plásticos. Construído em motores elétricos, eles cortam as perdas por correntes parasitas, melhorando assim a eficiência e prolongando a vida útil.

p Os especialistas da IFAM estarão exibindo nanotubos de carbono com superfície modificada - que demonstram miscibilidade significativamente aprimorada com solventes - na feira comercial K 2010 em Düsseldorf, de 27 de outubro a 3 de novembro.