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Figura 2: Domínio de projeto para o mecanismo do tipo "alicate" Figura 3: Toplogia obtida com projeção não-linear. Referências [1] E.L. Cardoso. Otimização Topológica de Transdutores Piezelétricos Considerando Nãolinearidades Geométrica, 2005. [2] J. Arora, Introduction To Optimum Design, Academic Press, 2004. [3] J.K. Guest, J.H. Prévost, T. Belytschko. Achieving minimum length scale in topology optimization using nodal design variables and projection functions, 2004. [4] J.K. Guest. Topology optimization with multiple phase projection, 2009. [5] E.L. Cardoso, J.S.O. Fonseca. Strain energy maximization approach to the design of fully compliant mechanisms using topology optimization, 2004. Projeto de Pesquisa - N o 1083 – DEM 2 Orientador, Professor do Departamento de Engenharia Mecânica – lenz@joinville.udesc.br 3 Acadêmica do Curso de Engenharia Mecânica, bolsista de iniciação científica PROBIC/UDESC
I Congresso de Iniciação Científica e Pós-Graduação –Florianópolis (SC) –setembro 2010 NOVA GERAÇÃO DE COMPÓSITOS MULTIFUNCIONAIS COM NANOTUBOS DE CARBONO PARA APLICAÇÕES ESPACIAIS 1 Produção de grafeno por esfoliação supercrítica com CO 2 a partir de grafite natural Sérgio Henrique Pezzin 2 , Wyllian Ficagna dos Santos 3 , Luiz Antônio Ferreira Coelho 4 Palavras-chave: Grafeno, supercrítico, esfoliação. Grafeno é uma folha com um átomo de espessura de carbono sp²-hibridizados. Este material é uma monocamada plana de átomos de carbono bem compactados em um retículo bidimensional, e é um bloco básico de construção para materiais grafíticos para todas as outras dimensões. Este recente material é esperado por ter muitas propriedades únicas, tais como alta condutividade térmica, rigidez mecânica e resistência a fratura, além da excepcional mobilidade elétrica devido ao extraordinário comportamento de transporte de cargas. As rotas químcas para a produção de grafeno são consideradas altamente promissoras para uma produção em larga escala. Atualmente, muitas das aproximações químicas são baseadas na dispersão e esfoliação do óxido de grafeno ou compostos de intercalação de grafite, que geram uma quantidade significante de oxigênio e outros grupos funcionais, tais como hidroxila, carboxila, e um número de defeitos que não são restaurados completamente após redução. Na outra mão, fluidos supercríticos (FsSC) tem recebido uma grande atenção e estão sendo utilizados como solventes ecológicos para uma série de materiais de síntese, incluindo aplicações em processos de polimerização, purificação e fracionamento de polimeros, aplicações de revestimento, e formação de pó. FsSC podem penetrar em muitos materiais como gas devido à baixa viscosidade, tensão superficial zero, e alta difusividade, e dissolver materiais como liquido. Neste trabalho, um recente método para produção de grafeno com poucas camadas a partir de grafite natural usando esfoliação por CO 2 supercrítico foi testado devido à vantagem deste método para obter grafeno de alta pureza pela simples despressurização, deixando nenhum resíduo de solvente. Portanto, um grama de pó de grafite natural com 99,98% de pureza (Grafite do Brasil), foi colocado em um reservatório de alta pressão em um fluido supercrítico de CO 2 a 40°C e 100 bar. Esta condição foi mantida por 3 horas antes de uma rápida despressurização. O precedimento foi repetido três vezes antes de ser analisado. As amostras foram analisadas por microscopia eletronica de varredura (SEM) e difração de raios-X (DRX). O material remanescente dentro do reservatório estava aparentemente muito similar ao material inicial, com a mesma cor e brilho metálico. A análise do DRX não foi capaz de mostrar nenhuma diferença entre as amostras, mostrando somente os mesmos picos típicos do grafite. Outro material, preto e opaco, foi coletado fora do reservatório após a despressurização. A análise de SEM e DRX indicaram que este material opaco era carbono amorfo, sugerindo que este método pode também ser usado para separação de grafeno de outras estruturas de carbono. 1 Projeto de Pesquisa - 1240/2008 – CCT-UDESC 2 Orientador, Professor do Departamento de Química, CCT-UDESC – pezzin@joinville.udesc.br 3 Acadêmico(a) do Curso de Engenharia Mecânica, CCT-UDESC, bolsista de iniciação científica PIBIC/CNPq 4 Professor Participante do Departamento de Matemática.
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