Os nanotubos de carbono (CNT) estão a revolucionar várias indústrias devido às suas propriedades únicas. Estas incluem elevada resistência mecânica, condutividade eléctrica e condutividade térmica. São particularmente eficazes como aditivos em matrizes de polímeros, compósitos e dispositivos de armazenamento de energia. Os CNT estão também a ser cada vez mais utilizados em eletrónica, sensores e tecnologias ecológicas.
5 sectores transformados pelos CNT
1. Aditivos e compósitos de polímeros
Os CNT podem melhorar significativamente as propriedades dos polímeros. Podem ser utilizados como aditivos autónomos ou em compósitos de polímeros reforçados com fibras. Esta melhoria inclui uma melhor resistência interlaminar em camadas de compósitos e uma maior capacidade de descarga eletrostática. Estas melhorias tornam os CNT ideais para aplicações em sistemas de combustível, embalagens electrónicas e materiais estruturais. Por exemplo, os CNT são utilizados em equipamento desportivo, iates, coletes à prova de bala, componentes aeroespaciais e peças para automóveis. A sua elevada relação resistência/peso é altamente benéfica nestas aplicações.
2. Armazenamento de energia
No sector do armazenamento de energia, em particular nas baterias de iões de lítio, os CNT servem como aditivos condutores, principalmente no cátodo. Desempenham um papel crucial na melhoria do desempenho das baterias. Isto está a contribuir para o mercado em expansão impulsionado pela eletrificação dos veículos. Os CNT estão também a ser explorados para utilização em baterias da próxima geração, como as baterias de lítio-ar e de lítio-enxofre. Estão também a ser considerados para ânodos de lítio metálico, onde as suas propriedades únicas podem aumentar a condutividade e a estabilidade.
3. Eletrónica e sensores
Os CNT estão a ganhar força na eletrónica, particularmente em dispositivos de memória, sensores e outras aplicações electrónicas. Os nanotubos de carbono de parede simples (SWCNT) são particularmente promissores devido às suas propriedades electrónicas únicas. Podem competir com os nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) nestes domínios. Os SWCNT estão também a ser utilizados em películas condutoras transparentes e em materiais de interface térmica.
4. Tecnologias verdes
Os CNT têm potencial para viabilizar tecnologias ecológicas, com aplicações em betão, películas e eletrónica. A sua utilização nestes sectores é motivada por preocupações ambientais e pela necessidade de materiais sustentáveis. A aplicação mais significativa na tecnologia verde é nas baterias de iões de lítio. Neste caso, os CNT contribuem para os esforços de descarbonização, melhorando a eficiência e o desempenho dos veículos eléctricos.
5. Concorrência e tendências do mercado
Os CNT competem com outros materiais condutores de carbono, como a fibra de carbono cortada, o negro de fumo e o grafeno. O mercado dos CNT está em expansão, com previsões que apontam para um aumento da procura na próxima década. Este crescimento é apoiado pelos avanços nas tecnologias de produção de CNT. É também impulsionado pelo desenvolvimento de produtos macro-CNT, como folhas, véus e fios. Estes produtos estão a ultrapassar desafios técnicos para tirar partido das propriedades benéficas dos CNT a uma escala maior.
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