Nanocompósitos de borracha natural e nanoestruturas de carbono visando aplicação como geradores triboelétricos - Barasuol, Fernanda Vieira (2021)
O trabalho apresenta a preparação e caracterização de nanocompósitos através da combinação do látex de borracha natural e nanoestruturas de carbono: nanotubos de carbono (NTC), óxido de grafeno reduzido (rGO) e nanografite (Nanog), assim como a produção de geradores triboelétricos nanoestruturados (TENG’s) a partir destes nanocompósitos. A dispersão das nanoestruturas foi realizada com o auxílio do surfactante brometo de cetiltrimetilâmonio (CTAB), e ainda foi estudado o papel do óxido de grafeno (GO) como surfactante nos nanocompósitos com NTC. Os nanocompósitos foram desenvolvidos utilizando a tecnologia do látex. As caracterizações foram realizadas por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) em diferentes modos: topografia, contraste de fase e eletrostático, espectroscopia de infravermelho (FTIR) e espectroscopia Raman. As propriedades mecânicas foram analisadas por ensaios de tensão-deformação. As imagens de microscopias (MEV e AFM), indicam boa distribuição e adesão das nanoestruturas no polímero, assim como a constituição de uma rede interconectada das nanoestruturas na matriz. As espectroscopias evidenciaram que a incorporação das nanoestruturas não provoca alterações estruturais significativas na matriz. Em relação às propriedades mecânicas, o GO usado como surfactante desempenha um papel fundamental na melhora dessa propriedade. Foram preparados vários dispositivos tribogeradores através da combinação de pares das diferentes amostras. Quanto às análises triboelétricas, pode-se observar que na maioria das amostras os resultados de carregamento do capacitor foram muito bons comparados aos maiores resultados descritos na literatura. Nos mapeamentos de potencial eletrostático foi possível identificar as cargas negativas predominantes em uma das amostras - 2NRNTC - após atrito com a matriz NRPURA e NRCTAB, ambas carregadas positivamente após atrito, assim como nas microscopias de força eletrostática foi possível observar que o potencial elétrico aumenta na amostra de 2NRNTC em relação à matriz. Foi realizado o teste em um dos dispositivos que possibilitou acender uma linha de LEDs de baixa potência.