Os nanomateriais de carbono, como os nanotubos de carbono (CNT) e o grafeno, são muito procurados pelas suas excepcionais propriedades térmicas, eléctricas e mecânicas.
Estes materiais estão a encontrar o seu lugar em numerosas indústrias devido às suas capacidades únicas.
7 domínios-chave explorados
1. Eletrónica
Os nanotubos de carbono (CNT) são utilizados em aplicações electrónicas como memórias, sensores e películas condutoras transparentes.
A sua elevada condutividade e resistência mecânica tornam-nos perfeitos para melhorar o desempenho dos dispositivos electrónicos.
Os nanotubos de carbono de parede simples (SWCNTs) são particularmente promissores devido às suas propriedades superiores para determinadas aplicações electrónicas em comparação com os nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNTs).
2. Armazenamento de energia
Os CNT são cruciais para aumentar a eficiência das baterias de iões de lítio.
São utilizados nos materiais do cátodo e do ânodo, melhorando a capacidade e o tempo de vida das baterias.
Os CNT também melhoram as capacidades de armazenamento de energia dos condensadores.
3. Compósitos
Na ciência dos materiais, os CNT são utilizados como aditivos em matrizes de polímeros e em compósitos de polímeros reforçados com fibras.
Melhoram significativamente as propriedades mecânicas, como a resistência interlaminar, e melhoram as capacidades de descarga eletrostática.
As aplicações incluem peças para automóveis, componentes aeroespaciais e equipamento desportivo.
4. Ciências biomédicas e médicas
Os nanomateriais de carbono estão a ser explorados pelo seu potencial na administração de medicamentos, imagiologia e engenharia de tecidos.
As suas pequenas dimensões e propriedades únicas permitem a administração de medicamentos específicos e um melhor contraste de imagem.
5. Aplicações ambientais
Os CNT são utilizados em membranas e sistemas de tratamento de águas residuais devido à sua elevada área superficial e capacidade de adsorção.
Removem eficazmente os contaminantes da água, o que os torna valiosos na recuperação ambiental.
6. Catálise
Os nanomateriais de carbono, especialmente o grafeno e os nanotubos de carbono, são utilizados na catálise heterogénea.
A sua elevada área de superfície e a capacidade de suportar nanopartículas metálicas tornam-nos suportes eficazes de catalisadores, aumentando a eficiência de várias reacções químicas.
7. Síntese e desafios
A síntese destes nanomateriais de carbono é efectuada principalmente por deposição química de vapor (CVD), o que permite uma produção em grande escala.
No entanto, continuam a existir desafios na obtenção de uma dispersão uniforme e na integração nos processos de fabrico existentes.
Apesar destes desafios, prevê-se que o mercado dos nanomateriais de carbono cresça significativamente, impulsionado pelos avanços tecnológicos e pela crescente procura em vários sectores.
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