Novos testes NIST exploram a segurança de nanotubos em plásticos modernos ao longo do tempo
p Exposto à intensa luz ultravioleta e altas temperaturas, amostras de epóxi contendo nanotubos de carbono de paredes múltiplas se deterioraram. A exposição tendia a destruir o epóxi, mas na superfície permaneceu uma rede de nanotubos, que os testes NIST indicaram foram menos danificados do que o epóxi ao longo do tempo, variando de aproximadamente 6 meses (A) a 18 meses (B) a 4 anos (C) em condições subtropicais. Crédito:NIST
p (Phys.org) - Quem se importa com o plástico velho? Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) fazem, para que você não precise de anos na estrada, quando as misturas plásticas de hoje começam a se decompor e se desintegrar devido à exposição ao tempo. Os experimentos do NIST podem ajudar os cientistas a desenvolver testes melhores para garantir que os plásticos envelhecidos não se tornem perigosos para o meio ambiente ou para a saúde com o passar do tempo. p Testes como este são mais importantes do que nunca, porque os plásticos não são mais o que costumavam ser. Os epóxis modernos são frequentemente tornados mais fortes, mais leves e mais resistentes com a adição de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs), uma forma especial de carbono que sob um microscópio parece rolos de tela de galinheiro. MWCNTs já aprimoram os plásticos usados em tacos de beisebol, raquetes de tênis, bicicletas e aviões, e embora os minúsculos tubos pareçam durar muito, não existe um conjunto abrangente de testes para determinar o que acontece com eles no longo prazo. Então, uma equipe do NIST tomou medidas para mudar isso.
p "Alguns estudos foram feitos sobre o efeito da luz ultravioleta (UV), mas não com um grande número de métodos analíticos, "diz Elijah Petersen do NIST." Queríamos começar a desenvolver um conjunto de testes para avaliar o desempenho desses materiais nanocompósitos, para que possamos examinar seus riscos potenciais, caso existam, durante o uso. "
p A equipe precisava de uma maneira de simular o efeito degradante de anos de alta temperatura, umidade e luz solar, mas sem esperar tanto pelos resultados. Eles criaram amostras de epóxi com 3,5 por cento MWCNTs - uma quantidade de mistura bastante típica - e os colocaram em um dispositivo desenvolvido pelo NIST chamado SPHERE (Simulação de fotodegradação via exposição radiante de alta energia), que derrama uma poderosa luz ultravioleta em uma câmara mantida a 50 graus Celsius e 75 por cento de umidade. Manter as amostras lá por 100 dias "era o equivalente a quatro anos no sol da Flórida, "Petersen diz.
p Depois de expor as amostras a esta Flórida artificial, a equipe executou um conjunto de seis testes diferentes que analisaram mudanças que variam da massa à aparência e à química da superfície. Uma descoberta importante foi que a luz ultravioleta tendia a destruir o epóxi, mas na superfície permaneceu uma rede semelhante a um espaguete de nanotubos, cujo grupo de testes indicado foi menos danificado pela exposição da SPHERE do que a matriz epóxi.
p Então, esses materiais nancompósitos são estáveis para sempre? Petersen diz que o estudo não respondeu a todas as perguntas, mas que deve ajudar os pesquisadores a determinar as respostas de forma mais eficaz do que era possível antes pelo desenvolvimento e otimização de vários métodos analíticos.
p "Recebemos muitas informações novas do conjunto de testes sobre como os nanocompósitos se degradam, "diz Petersen, "e o mais encorajador é que os resultados dos diferentes testes geralmente se corroboram. Esperamos que o conjunto de testes permita uma melhor análise da estabilidade desses novos plásticos, que estão se tornando mais comuns na vida cotidiana. "