Os nanotubos de carbono (CNT) podem, de facto, ser produzidos em massa. No entanto, conseguir uma qualidade e homogeneidade consistentes em grande escala continua a ser um desafio.
O principal método de produção de CNTs à escala industrial é a deposição química de vapor (CVD). Em particular, a CVD melhorada por plasma (PECVD) é favorecida pela sua eficiência e escalabilidade.
5 Principais ideias sobre a produção em massa de nanotubos de carbono
1. Técnicas de produção
O processo CVD envolve a decomposição de gases contendo carbono a altas temperaturas. Este processo ocorre normalmente sobre um catalisador para formar CNTs.
Este método permite o controlo das propriedades dos CNT, como o diâmetro, o comprimento e a quiralidade. Isto é feito através do ajuste de parâmetros como a temperatura, a pressão, as taxas de fluxo de gás e a natureza do catalisador.
A escalabilidade da CVD é demonstrada pela sua utilização em numerosas aplicações industriais. Isso é evidenciado pelo tamanho significativo do mercado de CNTs, que foi avaliado em US $ 38,54 bilhões em 2022 e está projetado para atingir US $ 105 bilhões em 2030.
2. Desafios na produção em massa
Apesar da escalabilidade do processo CVD, persistem vários desafios na produção em massa de CNTs.
Estes incluem a obtenção de uma qualidade uniforme do produto em grandes áreas. Envolve também a manutenção da estabilidade e fiabilidade dos CNT e a minimização dos custos de energia e materiais.
O foco industrial não é apenas a produção de grandes quantidades, mas também a garantia de que os CNT são homogéneos e de qualidade consistente. Isto é crucial para a sua utilização efectiva em várias aplicações.
3. Industrialização e expansão do mercado
A industrialização da produção de CNT implica a otimização dos processos para que sejam eficientes em termos energéticos e rentáveis. Também aborda os problemas de estrangulamento na transferência e manuseamento dos nanomateriais.
O mercado em expansão dos CNT, impulsionado pelas suas propriedades mecânicas, eléctricas e térmicas superiores, sublinha a necessidade de uma melhoria contínua das técnicas de produção. Isto para satisfazer a procura crescente em indústrias como a eletrónica, a aeroespacial e a automóvel.
4. Investigação e desenvolvimento em curso
A indústria continua a enfrentar desafios para garantir a qualidade, a homogeneidade e a rentabilidade do processo de produção.
A investigação e o desenvolvimento em curso neste domínio visam ultrapassar estes desafios. Isto facilitará a adoção mais ampla dos CNT em várias aplicações de elevado valor.
5. Projecções de mercado
O tamanho do mercado de CNTs foi avaliado em US $ 38,54 bilhões em 2022. A projeção é de atingir US $ 105 bilhões em 2030.
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