Nanomateriais à base de carbono, como grafeno e nanotubos de carbono, tiveram um futuro brilhante quando foram descobertos. Mas os problemas de qualidade impedem o desenvolvimento de novos produtos. O problema é que é difícil analisar a estrutura do cristal e não existem métodos padronizados estabelecidos para classificar os materiais. Mas agora, pesquisadores da Karlstad University estão perto de uma solução.

"Os átomos de carbono devem sentar-se perfeitamente em uma estrutura de cristal bem organizada a distâncias precisas, mas não o fazem nos materiais disponíveis comercialmente no mercado hoje, "diz Krister Svensson, professor associado de física.

Problemas de qualidade em nanomateriais impedem o desenvolvimento

Os primeiros estudos de nanotubos de carbono foram feitos há quase 30 anos, sem ainda atender às altas expectativas de aplicações. A razão para isso é em grande parte a falha em aumentar a escala do processo de fabricação, mantendo a alta qualidade.

Como as propriedades do material dependem da estrutura do cristal, a qualidade do material é absolutamente crucial para o desempenho do produto final.

"O problema é complicado pelo fato de que é difícil analisar a estrutura do cristal e que não existem métodos padrão estabelecidos para classificar os materiais, "diz Krister Svensson." Isso levou a uma situação de 'faroeste' no mercado em termos de preços e qualidade dos materiais à venda. "

Existe agora o risco de que materiais de qualidade inferior no mercado estejam arruinando as perspectivas de atores sérios e o interesse pelo material possa diminuir rapidamente. Então, um exagero é tudo que existe e o ponto de aplicação real nunca é alcançado.

"Agora desenvolvemos um método para caracterizar a cristalinidade do material e também podemos demonstrar os efeitos prejudiciais que a baixa cristalinidade tem nas propriedades mecânicas, "diz Krister Svensson." É bastante óbvio que o material disponível comercialmente não corresponde às expectativas, é simplesmente um material diferente. São necessários esforços vigorosos para acabar com os materiais 'falsos' e desenvolver métodos de medição padronizados e classificações de materiais. Só então o mercado estará pronto para desenvolver novos produtos para as várias classes de materiais. "

O projeto foi executado por Krister Svensson, professor adjunto, e Mattias Flygare, estudante de doutorado, no grupo de pesquisa CMM, Caracterização e modelagem de materiais na Universidade de Karlstad e apresentados na revista Materiais Hoje Comunicações (Março de 2019).