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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7287
Tipo: | Dissertação |
Título: | Nanocompósitos de borracha natural e nanoestruturas de carbono visando aplicação como geradores triboelétricos |
Autor(es): | Barasuol, Fernanda Vieira |
Primeiro Orientador: | Jauris, Carolina Ferreira de Matos |
Coorientador: | Burgo, Thiago Augusto de Lima |
1° Membro da banca: | Jauris, Carolina Ferreira de Matos |
2° Membro da banca: | Zarbin, Aldo José Gorgatti |
3° Membro da banca: | Pavan, Flávio André |
Resumo: | 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. |
Abstract: | The work presents the preparation and characterization of nanocomposites through the combination of natural rubber latex and carbon nanostructures: carbon nanotubes (NTC), reduced graphene oxide (rGO) and nanographite (Nanog), as well as the production of nanostructured triboelectric generators (TENG's) from these nanocomposites. The nanostructures were dispersed with the aid of cetyltrimethylammonium bromide surfactant (CTAB), and the role of graphene oxide (GO) as a surfactant in nanocomposites with NTC was also studied. Nanocomposites were developed using latex technology. The characterizations were performed by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) in different modes: topography, phase and electrostatic contrast, infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy. The mechanical properties were analyzed by stress-strain tests. The microscopic images (SEM and AFM), indicate good distribution and adhesion of the nanostructures in the polymer, as well as the constitution of an interconnected network of the nanostructures in the matrix. Spectroscopies showed that the incorporation of nanostructures does not cause significant structural changes in the matrix. Regarding the mechanical properties, the GO used as a surfactant plays a fundamental role in improving this property. Various tribogenerator devices were prepared by combining pairs of the different samples. As for the triboelectric analyzes, it can be seen that in most samples the results of the capacitor charging were very good compared to the greater results described in the literature. In the mapping of electrostatic potential it was possible to identify the negative charges predominant in one of the samples - 2NRNTC - after friction with the NRPURA and NRCTAB matrix, both positively charged after friction, as well as in electrostatic force microscopy it was possible to observe that the electrical potential increases in 2NRNTC sample in relation to the matrix. The test was carried out on one of the devices that made it possible to light a line of low-power LEDs. |
Palavras-chave: | Nanocompósito Látex de borracha natural Nanoestruturas de carbono Tribogeradores nanoestruturados Nanocomposite Natural rubber latex Carbon nanostructures Nanostructured tribogenerators |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Bagé |
Curso: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais |
Citação: | BARASUOL, Fernanda Vieira. Nanocompósitos de borracha natural e nanoestruturas de carbono visando aplicação como geradores triboelétricos .113f.: il. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2021. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7287 |
Data do documento: | 2-Fev-2021 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais |
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