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Da aeronáutica à defesa: INEGI desenvolve novos materiais compósitos de elevado desempenho e multifuncionais

11 janeiro 2021
Foram mais de quatro anos de projeto, no qual o INEGI participou ao lado de 17 parceiros de 10 países europeus, para criar novas estratégias de modificação de compósitos reforçados com fibra contínua de carbono (CFRP) com nanomateriais. 

O MODCOMP - Modified Cost Effective Fibre Based Structures with Improved Multi-Functionality and Performance chega agora ao fim, mas deixa uma importante contribuição no campo das soluções de engenharia para o desenvolvimento de materiais compósitos com características inovadoras: elevada resistência à delaminação, e multifuncionalidade melhorada, com especial foco nas condutividades elétrica e térmica.

O INEGI teve um papel ativo nos resultados alcançados, sendo exemplo disso o novo material compósito desenvolvido pela equipa do Instituto, um pré-impregnado reforçado em diferentes escalas. Multifuncional e com propriedades mecânicas melhoradas, o compósito foi criado "através da incorporação de nanomateriais de carbono, com diferentes dimensionalidades e geometrias (tubulares e lamelares), em polímeros termoendurecíveis. Isto permitiu alcançar excelentes efeitos sinergéticos”, explica Raquel Santos, responsável pelo projeto no INEGI.

Os polímeros reforçados são materiais versáteis, com diversas aplicações, desde turbinas eólicas, e até satélites. Têm, no entanto, condutividade, resistência ao impacto e tenacidade à fratura interlaminar inferior aos requisitos necessários para aplicações exigentes, nomeadamente nos setores da aeronáutica, energia, defesa, e no espaço. Porém, com a técnica utilizada pelo INEGI, observaram-se melhorias significativas no desempenho mecânico e elétrico, e na durabilidade do material.

A par do desenvolvimento de pré-impregnados como este, o foco da equipa do INEGI esteve também "na preparação de novas formulações de base polimérica que permitem ganhos de propriedades para futura ampliação e otimização do processo de fabrico", conta a responsável.

Materiais desenvolvidos estão a ser testados em produtos reais

Liderado pela Universidade Técnica Nacional de Atenas (NTUA), o consórcio do projeto MODCOMP teve como objetivo criar soluções estruturais para produtos técnicos e assim acrescentar valor a diversos setores industriais.

"Conjugar elevado desempenho, funcionalidade, segurança e um custo acessível tem sido um desafio para a ciência e engenharia de materiais”, afirma Raquel Santos. "Razão pela qual o consórcio, com o apoio do INEGI, procurou avançar o estado-da-arte ao apostar em novas abordagens, inovações com potencial para futura industrialização, e técnicas sustentáveis e amigas do ambiente”.

Os protótipos demonstradores criados no âmbito do projeto, com os materiais modificados pela equipa do INEGI, são exemplo da alargada gama de possíveis aplicações. 

Entre os produtos que incorporam os materiais desenvolvidos considerados mais promissores - tecido de fibra de carbono e polímero, ambos modificados com diferentes nanomateriais - destaca-se um barco à vela, um abrigo de emergência,  e uma garagem móvel desenvolvidos pela AP&M e GlobalSafeGuard em colaboração com o INEGI e os outros membros do consórcio, bem como um componente para aplicação aeronáutica, resultado de trabalho colaborativo entre a AERnnova e o INEGI.


Na reta final da iniciativa, os parceiros empresariais AP&M e GlobalSafeGuard testaram os demonstradores em condições reais para avaliar a sua futura industrialização.

Os resultados mostraram-se prósperos e servem agora de base para o desenvolvimento de materiais inteligentes com capacidade de auto-deteção e autorreparação, num outro projeto que conta com a participação do INEGI.
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