Subsídio da NASA ajuda estudante da UMass a estudar isoladores de polímero e calor

O estudante de engenharia mecânica Brendan Scott não vai tirar férias de verão com outros alunos da Universidade de Massachusetts Amherst este ano.

Mas ele diz que está se divertindo muito.

A NASA concedeu-lhe uma bolsa de estudos de graduação de US$ 6.000 para estudar como isoladores de polímero poderiam ser transformados em condutores de calor. Ele poderia ser considerado um peixe fora d’água – um engenheiro mecânico em meio a um esforço quase alquímico para transmutar a matéria.

Scott, que planeja se formar em dezembro na Universidade de Massachusetts Amherst, disse que está se concentrando no polietileno de baixa densidade, em combinação com grafite, em parte por sua potencial economia de peso como condutor térmico.

A vantagem dos polímeros termicamente condutores “seria muito ampla”, disse Scott recentemente por telefone, de Amherst. “Isso impactaria quase tudo: automotivo, aeroespacial, maquinário de grande porte, gerenciamento térmico e gerenciamento de peso”.

E a procura por tais materiais está a crescer, impulsionada pela mudança para carros eléctricos e electrónica cada vez mais pequena, observou ele.

Um estudo de mercado publicado em março pela Coherent Market Insights Pvt. Ltd., de Burlingame, Califórnia, e Pune, Índia, prevê que o mercado de polímeros termicamente condutores – avaliado em US$ 136,9 milhões em 2022 – atingirá US$ 366,4 milhões até 2030, refletindo uma taxa composta de crescimento anual de 13,1%.

O estudo atribui grande parte do aumento previsto às crescentes indústrias automotiva, aeroespacial e eletrônica. Como desafios, porém, o estudo cita o preço das matérias-primas, a baixa durabilidade e a disponibilidade de materiais alternativos.

Scott, que é de Milton, Massachusetts, perto de Boston, está particularmente interessado em potenciais aplicações espaciais. Muitas missões espaciais envolvem trazer rochas: “As rochas são pesadas”, observou ele. Ele foi incentivado a se inscrever para a bolsa da NASA por seu mentor, Yanfei Xu, professor assistente de engenharia mecânica e industrial na Faculdade de Engenharia da UMass Amherst.

Como parte da pesquisa para transformar isoladores de polímero em condutores de calor, Xu ajudará Scott a investigar o transporte térmico interfacial entre polímeros e cargas em compósitos poliméricos.

“As propriedades de transporte térmico [nesta área]… não são bem compreendidas”, disse ele. “Não temos um bom modelo de como eles funcionam sozinhos ou com outros polímeros. O que estou trabalhando, por si só, é uma informação minúscula e muito específica” que pode ser parte de um enorme passo em frente.

Os usos incluem "unidades de ar condicionado, carregadores, laptops, computadores, telefones - praticamente tudo que fica muito quente".

“É praticamente óbvio usá-los em larga escala”, observou ele. Polímeros altamente condutores teriam as propriedades benéficas dos polímeros normais – maquinabilidade, resistência à corrosão, capacidade de criar formas complexas – enquanto materiais concorrentes, como metais e cerâmicas, podem ser densos, caros e difíceis de trabalhar.

Outra aplicação relacionada ao espaço que Scott e Xu estão explorando envolve roupas de astronautas.

“Quando os astronautas vão para o espaço, eles querem usar roupas fáceis de usar, flexíveis e leves”, disse Xu em um comunicado à imprensa da universidade sobre a bolsa.

"Quando eles fazem uma caminhada espacial, como um traje espacial pode manter o astronauta tão fresco, tão aquecido ou tão confortável quanto possível? Claramente, estamos cientes dos materiais à base de polímeros, que têm propriedades únicas, incluindo serem mais leves, usáveis, flexíveis e confortável."

A bolsa foi concedida pelo Massachusetts Space Grant Consortium, parte do National Space Grant College and Fellowship Project da NASA.

Você tem alguma opinião sobre essa história? Você tem alguma ideia que gostaria de compartilhar com nossos leitores? A Plastics News adoraria ouvir sua opinião. Envie sua carta por e-mail para o Editor em [email protegido]

Por favor insira um endereço de e-mail válido.

Por favor, indique o seu endereço de e-mail.

Por favor, verifique o captcha.

Selecione pelo menos um boletim informativo para assinar.