GraSage – MODELADO DE LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE TÉRMICOS Y ELÉCTRICOS EN COMPOUNDS Y FIBRAS

I + D /  Nanotecnología aplicada a materiales textiles. Desarrollo de fibras, hilatura y tejeduría

GraSage – MODELADO DE LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE TÉRMICOS Y ELÉCTRICOS EN COMPOUNDS Y FIBRAS

Fecha: Abril 2018 – Abril 2021

 

MOTIVACIONES

Un alótropo bidimensional del carbono, el Grafeno, ha sido objeto de numerosas investigaciones en el campo de los composites poliméricos tal y como destacan en la mayoría de los artículos focalizados en el estudio de compounds o fibras formados por nanocompuestos de grafeno modificado.

Sin embargo, no existe un modelo, sea cualitativo o cuantitativo, de la interacción entre la matriz polimérica del compuesto y las partículas de grafeno. Esta falta de conocimiento acerca de cómo está formada la estructura de estos materiales impide el desarrollo de fibras nanocompuestas de grafeno modificado de alto rendimiento. Así, el principal objetivo del proyecto “GraSage” es construir un modelo capaz de describir la orientación y las interacciones del grafeno con la estructura del polímero y predecir las propiedades eléctricas y térmicas de las fibras nanocompuestas.

OBJETIVOS

  • Fabricación de compounds y fibras con nanocargas de grafeno a escala planta piloto
  • Simulación de las interacciones moleculares del grafeno con distintas matrices poliméricas
  • Modelado matemático para predecir las características de compounds y fibras en base a las condiciones de procesado

RESULTADOS OBTENIDOS

Se producirán diferentes compounds con nanocargas de grafeno variando tanto la concentración másica (de 10% a 0,1%) de éste en el polímero como la matriz polimérica usada (PP y PA6). A su vez, se realizarán simulaciones iniciales tomando como datos de partidas los obtenidos de la caracterización de estos compound (conductividad eléctrica, dispersión, densidad), así como las pruebas iniciales necesarias para comenzar la hilatura multifilamento.
Se intentará conseguir la más íntima mezcla entre la carga de grafeno y la matriz polimérica para alcanzar las mejores propiedades eléctricas y térmicas posibles, para incrementa la probabilidad de conseguir un hilo que mantenga estas mismas características.

Se producirán hilos tanto monofilamento como multifilamento. Las propiedades eléctricas y térmicas se medirán en todas las muestras producidas, desde compounds a hilos, datos que alimentarán los sistemas de simulación para conseguir un modelo que describa y prediga las propiedades de estos materiales de manera precisa.

Programa: Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016

EXPEDIENTE: PCI2018-093176

IMPORTE: 145.000 €

Información adicional

  • Año: 2018

  • Estado: En ejecución

  • Entidad: IVACE
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