nanomateriais e grafeno

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Universidade Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA
Departamento de Ciências Exatas e Naturais
Curso de Bacharelado em Ciência e tecnologia
Materiais Elétricos e Magnéticos
Prof.: Francisco Brito Filho
Nanomateriais e Grafeno
Luiz Felipe Couto R. França
Nanomateriais?
Sua escala de tamanho é nanométrica (nm), o que corresponde a 10-9 ao diâmetro de um fio de cabelo que é 100.000 vezes maior que um nanômetro.
Construção de nanomateriais
Os nanomateriais podem ser construídos com o processo top-down ou bottom-up
Top-down
Redução das dimensões do dispositivo:
Moagem mecânica
Processamento mecanoquímico
Eletro explosão:
Exemplo de Moagem Mecânica
Bottom-up
Montar estruturas a partir de moléculas:
Sol-gel
Hidrólise
Processo sono químico
Tipos de Nanomateriais
Inorgânicos (metálicos)
Orgânicos (carbônicos)
Nanomateriais Inorgânicos
Nanocompósito polimérico
Fotocatalisador
Principais Aplicações
Fabricação de material eletrônico e de aparelhos e equipamentos de comunicações; aeronáutico; automotivo; energia solar; instrumentação e automação
Filmes nanoestruturados
Materiais Orgânicos
Grafeno
Transistores de Nanotubo
 Fulerenos
Principais Aplicações
Grafeno
As propriedades do grafeno são únicas e, ao que 
tudo indica, podem ser aplicadas em diversos 
usos diferentes. 
Ele é ultraleve, é 100 vezes mais rápido que o silício, 
se mostra 200 vezes mais forte do que o aço 
e tem diversas características ópticas e térmicas que, pelo menos nos testes básicos, são surpreendentemente favoráveis a diversas aplicações.
Combinações de Grafeno
Pesquisadores descobriram que a adição de grafeno em resinas a base de epóxi podem resultar em componentes mais fortes e mais leves. A adição de grafeno parece melhorar o vínculo com os polímeros da epóxi, permitindo uma ligação mais eficaz do grafeno na estrutura do composto. Esta propriedade pode resultar na fabricação de componentes leves com grande resistência e que poderiam ser utilizados em estruturas para aeronaves por exemplo.
Combinações de Grafeno
 Cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, nos Estados Unidos, criaram um nanocomposto de grafeno com estanho que deu forma a alguns eletrodos bem mais potentes do que os usados atualmente.
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Transistor de Nanotubo de Carbono
Atualmente, o menor transistor de silício da Intel mede 14 nanômetros.
A IBM atrela a comercialização de transistores de nanotubo de carbono para 2020, quando a empresa diz que chips feitos de nanotubos com cinco nanômetros estarão disponíveis.
Chips feitos de nanotubos de carbono são até três vezes mais rápidos e usam só um terço da energia dos de silício.
Fixação dos nanotubos
Imersão dos nanotubos de carbono em um agente surfactante, uma espécie de sabão, que os torna solúveis em água.
 O substrato é composto por dois óxidos: óxido de háfnio (HfO2) e óxido de silício (SiO2). 
O substrato é imerso na solução de nanotubos de carbono, fazendo com estes liguem-se ao HfO2 através de uma ligação química.
Bibliografia
RAFFIE, A. M. et al. Enhanced Mechanical Properties of Nanocomposites at Low Graphene Content, ACS Nano v. 3, p. 3884-3890, 2009.
By Tom Simonite on July 1, 2014 http://www.technologyreview.com/news/528601/ibm-commercial-nanotube-transistors-are-coming-soon/
http://maisunifra.com.br/conteudo/nanomateriais-de-carbono/#2
https://cienciasetecnologia.com/nanotecnlogia-nanomateriais/
http://www.tecmundo.com.br/grafeno/38557-6-formas-como-o-grafeno-podera-mudar-o-mundo.htm
http://maisunifra.com.br/conteudo/nanomateriais-de-carbono/#5
Lavf54.29.104
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