Neste estudo, eles mostram que o processamento em fase sólida para fios compósitos extrudados produz uma microestrutura uniforme, quase não porosa, pontilhada com minúsculos flocos e aglomerados de grafeno, que podem ser responsáveis por diminuir a razão da resistividade do compósito.
“Mostramos que tanto os flocos quanto os aglomerados devem existir juntos para se tornarem melhores condutores em operações de alta temperatura”, disse Kapagantura.
A equipe de pesquisa afirma que o novo fio composto de cobre-grafeno proporcionará grande flexibilidade de design quando usado em qualquer aplicação industrial. “Em qualquer lugar onde haja eletricidade, temos um caso de uso”, disse Capagantura.
Por exemplo, fio de cobre enrolado é usado nos núcleos de motores elétricos e geradores. Os motores atuais são projetados para operar dentro de uma faixa limitada de temperatura porque sua condutividade cai drasticamente quando ficam muito quentes. Com os novos compostos de cobre-grafeno, é possível que motores elétricos funcionem em temperaturas mais altas sem perder condutividade.
Da mesma forma, a fiação que transporta energia das linhas de transmissão para residências e empresas geralmente é feita de cobre. À medida que a densidade populacional urbana aumenta, aumenta também a procura de electricidade. Fios compostos mais condutores podem ajudar a atender a essa necessidade e melhorar a eficiência.
“Esta tecnologia é a solução perfeita para cabeamento de cobre em ambientes urbanos de alta densidade”, disse Kapagantura.
A equipe de pesquisa continua trabalhando na adaptação do material cobre-grafeno e na medição de outras propriedades fundamentais, como resistência, fadiga, corrosão e resistência ao desgaste - todas essenciais para tornar esses materiais adequados para aplicações industriais. Nestes experimentos, a equipe de pesquisa está produzindo fios com cerca de 1,5 milímetros de espessura.
