p Cientistas alemães no projeto de pesquisa conjunto "FUNgraphen" estão depositando suas esperanças em novas tecnologias em uma forma particular de carbono:eles desenvolveram novas macromoléculas de carbono e materiais compostos de carbono molecular com propriedades especiais. As moléculas são derivadas do grafeno, uma substância que consiste em camadas individuais de átomos de carbono organizados em um padrão semelhante a um favo de mel. O processo antes necessário para o aproveitamento dessa substância era complexo e caro e, portanto, de pouco valor para a maioria das aplicações de plásticos. p Um grupo de pesquisa do Centro de Pesquisa de Materiais de Freiburg (FMF) da Universidade de Freiburg liderado pelo químico Prof. Dr. Rolf Mülhaupt, diretor administrativo do FMF, agora conseguiu combinar grafeno com polímeros, tornando-os adequados para aplicações de plásticos, e prepará-los para otimização de material em uma escala de quilograma. O projeto "FUNgraphen, "financiado pelo Ministério Federal da Educação e Pesquisa, está sendo coordenado no FMF com o apoio de um conselho consultivo industrial. Os outros parceiros do projeto, além do FMF, são a Universidade de Bayreuth, o Instituto Federal de Pesquisa e Teste de Materiais (BAM) em Berlim, e o Instituto Fraunhofer de Mecânica de Materiais em Freiburg.

p No FMF processa camadas individuais de átomos de carbono, derivado de grafite natural e também de fontes renováveis ​​de carbono, são fisicamente e quimicamente ligados a polímeros. O resultado são moléculas gigantes de carbono, as chamadas macromoléculas, que têm menos de um milionésimo de milímetro de espessura, mas podem atingir larguras de mais de um centésimo de milímetro. As macromoléculas de carbono resultantes e os materiais híbridos de polímero de carbono são leves, durável, ambientalmente amigável, e eletricamente condutivo. Além disso, eles são resistentes ao calor, produtos químicos, e radiação e são impermeáveis ​​a gases e líquidos. "Eles têm o potencial de melhorar muito a eficiência de recursos e energia dos plásticos, "diz Mülhaupt.

p Além disso, os pesquisadores dispersaram várias dessas grandes moléculas de carbono na água, soluções não tóxicas, e plásticos para produzir dispersões estáveis ​​concentradas sem a necessidade de aglutinantes ou auxiliares de dispersão. Essas misturas podem ser usadas para revestir superfícies e imprimir filmes de carbono condutores, bem como micropadrões condutores de eletricidade. Desta maneira, o carbono pode substituir metais de transição caros, como paládio ou índio. "As aplicações variam de eletrônica impressa a catalisadores impressos com um design de poro para a produção de produtos químicos finos com recuperação simples de catalisador, "diz Mülhaupt. As camadas de carbono condutoras impressas são muito mais robustas mecanicamente do que as camadas de óxido de índio e estanho impressas. Os cientistas da FMF também conseguiram reforçar mecanicamente plásticos e borracha com macromoléculas de carbono e, simultaneamente, torná-los eletricamente condutores, resistente à radiação, e mais estanque ao gás. Essas substâncias são candidatos interessantes para aplicação em tanques de combustível e tubulações de combustível antiestáticos e impermeáveis, invólucros que são protegidos contra interferências eletromagnéticas, e pneus de automóveis herméticos para reduzir o consumo de combustível no transporte.

p Exemplos da pesquisa dos parceiros do projeto também mostram que as macromoléculas de carbono são muito mais versáteis do que as nanopartículas de carbono normalmente usadas hoje, abrindo assim um novo potencial para o desenvolvimento de materiais e tecnologias sustentáveis. O Prof. Dr. Volker Altstädt da equipe "FUNgraphen" da Universidade de Bayreuth foi capaz de reduzir substancialmente o tamanho das células em espumas adicionando macromoléculas de carbono. Isso permitirá que os pesquisadores melhorem as propriedades de isolamento térmico das espumas e desenvolvam novos, material isolante altamente eficiente. O grupo "FUNgraphen" liderado pelo Dr. Bernhard Schartel no BAM conseguiu aumentar o efeito de proteção contra fogo dos retardadores de chama livres de halogênio adicionando pequenas misturas das novas macromoléculas de carbono. Um plástico equipado com este novo material não pega fogo mesmo depois de uma chama ter sido aplicada nele várias vezes - ao contrário dos plásticos desprotegidos, que se deformam em altas temperaturas e começam a queimar imediatamente ao entrarem em contato com o fogo.