BR112020025139B1 - Substrato não condutor, método de fabricação do substrato, método de detecção de vazamentos e método de detecção de deformação - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido com tinta que compreende óxido de grafeno reduzido e um polímero termorretrátil, em que o substrato não condutor é revestido diretamente pela tinta, um método de fabricação deste substrato não condutor revestido, método de detecção de vazamentos ou deformações por estiramento e usos do mencionado substrato não condutor revestido.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido com tinta que compreende óxido de grafeno reduzido e um polímero termorretrátil, em que o substrato não condutor é revestido diretamente pela tinta, um método de fabricação desse substrato não condutor revestido e um método de detecção de vazamentos e deformação por estiramento. Ele é particularmente apropriado para a indústria de mineração, indústria eletrônica, sistemas de tubulação plástica, indústria de vestuário e plástico de engenharia utilizado na indústria automotiva e aeroespacial.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] É conhecido o uso de geomembranas, geotecidos ou forros de argila geossintética (GCL) como camadas de barreira d’água utilizadas durante a construção de instalações de retenção de água (por exemplo, represas e tanques) ou instalações de orientação de água (por exemplo, drenagem e canais). Esses tecidos podem ser desdobrados em larga escala e podem potencialmente cobrir vários milhares de metros quadrados. Geotecidos podem atender a muitos propósitos, mas predominantemente não são intrinsecamente uma barreira à entrada de água. É tipicamente utilizada uma camada à prova d’água adicional quando são necessárias propriedades de barreira contra a água. Forros de argila geossintética (GCL) podem ser membranas plásticas à prova d’água e/ou compostos que contêm argila. Forro de argila é o método tradicional de instalações de retenção de água à prova d’água. Estas oferecem desempenho aprimorado sobre terraplanagem de argila tradicional e são utilizadas em reservatórios e aterros. Geomembranas são forros de membranas sintéticas com permeabilidade muito baixa, utilizados com qualquer material relativo à engenharia geotécnica, de forma a controlar a migração de fluido (ou gás) em projetos, estruturas ou sistemas feitos pelo homem.

[003] GCL compreende tipicamente pelo menos três camadas, ou seja, uma camada de argila em sanduíche entre duas camadas geossintéticas. As duas camadas geossintéticas utilizadas para realizar sanduíche da argila podem ser qualquer combinação de geomembranas, georredes, geogrades ou geotecidos tecidos ou não tecidos. A estrutura pode compreender, por exemplo, uma camada de fundo ou reforço de geograde ou georrede e um geotecido não tecido. A camada de reforço pode ser uma rede ou material tecido. A argila é frequentemente bentonita e pode conter aditivos, tais como aglutinantes poliméricos e/ou estabilizantes.

[004] Camadas de barreira contra a água, tais como forros de tanques e GCL, normalmente necessitam de proteção contra danos para garantir que retenham suas propriedades de barreira. Um pequeno orifício no forro pode resultar em vazamento de água significativo, especialmente ao longo do tempo. Em alguns casos, por exemplo, na contenção de resíduos de mineração em que a água é contamina e retida ou dirigida para proteger o ambiente, pequenas quantidades de vazamento podem ter efeito significativo, causar danos ambientais substanciais e potencialmente incorrer em grandes custos de retificação. Nessas aplicações, a integridade do forro é crítica, bem como a capacidade de determinar e monitorar essa integridade a todo momento.

[005] A inspeção da integridade de barreira pode incluir inspeção elétrica, em que é aplicada tensão à superfície da barreira isolante e, sob condições corretas, pode ser formado um circuito através de eventuais defeitos no material de barreira. Para formação de circuito, é necessário um mecanismo de condução elétrica sobre o lado oposto da barreira à qual é aplicada tensão. Quando um eletrólito, mesmo muito fraco, estiver presente sob a barreira, corrente suficiente pode ser conduzida para formar circuito através do defeito e para o equipamento de inspeção. Argila, por exemplo, é muitas vezes um eletrólito suficiente devido ao seu teor de água e sal.

[006] Para auxiliar na formação de um trajeto condutor, pode-se utilizar água como parte da estrutura, a fim de facilitar o processo de inspeção. Em casos em que a argila é seca, ela não funciona como eletrólito, de forma que o mecanismo de inspeção condutor se torna não confiável. Em casos nos quais diversas camadas de isolante estão presentes na camada de barreira, não existe mecanismo confiável para formação de circuito.

[007] O pedido de patente WO 2017/132734 descreve um tecido condutor de eletricidade que incorpora grafeno para detectar vazamento. A incorporação de grafeno em tecido pode ser atingida por diferentes métodos que incluem a mistura do grafeno no polímero antes da formação de fibra. Também é possível revestir fibras ou tecido com grafeno para elaborar o tecido condutor. O grafeno pode estar presente na forma de pó ou dispersão em fluido para facilitar a dispersão do grafeno no polímero. Métodos apropriados de incorporação de grafeno ao polímero incluem: formação de composto por fusão de grafeno no polímero; polimerização in situ do polímero com o grafeno; e combinação de solução. Nos Exemplos, utilizou-se grafeno disperso em etanol, xileno, água ou acrílico para revestir os geotecidos. Óxido de grafeno disperso em água também foi depositado sobre o geotecido. Ele foi seguido pela redução de óxido de grafeno em grafeno utilizando ácido cítrico.

[008] O pedido de patente WO 2017/177269 descreve um forro de argila geossintética que incorpora um tecido condutor de eletricidade para detectar vazamento. O mencionado tecido pode incorporar fibras condutoras ou ser revestido com um revestimento condutor. As fibras condutoras contêm preferencialmente grafeno, são revestidas com grafeno ou, alternativamente, o próprio tecido pode ser revestido com grafeno. A incorporação de grafeno em tecidos pode ser atingida por meio de vários métodos que incluem a mistura do grafeno no polímero antes da formação de fibra. Também é possível revestir fibras ou tecido com grafeno para elaborar o tecido condutor. O grafeno pode estar presente na forma de pó ou dispersão em fluido para facilitar a dispersão do grafeno no polímero. Métodos de incorporação de grafeno ao polímero podem incluir: formação de composto por fusão de grafeno no polímero; polimerização in situ do polímero com o grafeno; e combinação de solução.

[009] Formação de composto por fusão de grafeno no polímero; polimerização in situ do polímero com o grafeno; e combinação de solução são métodos utilizados para polímeros termoplásticos.

[0010] Nos pedidos de patente WO 2017/177269 e WO 2017/132734, entretanto, grafeno ou óxido de grafeno é disperso em solvente tal como xileno, etanol e água antes do depósito sobre o geotecido, permitindo má aderência de grafeno sobre o geotecido; a dispersão de grafeno em acrílico antes do depósito e fusão sobre o geotecido resulta em alto risco de má dispersão do grafeno, pois sabe-se que termoplásticos são polímeros viscosos. A má aderência e a má dispersão podem resultar em baixa qualidade de detecção de vazamentos.

[0011] Além disso, existe a necessidade de avaliar a deformação de estiramento dos substratos não condutores geomembranas, geotecidos ou GCL. De fato, existe muita necessidade de dispositivos de verificação de estiramento muito sensíveis para monitorar o estado desses produtos, para detecção precoce de defeitos que ocorrem em situações extremas, tais como desastres naturais (por exemplo, terremotos) ou em situações habituais, como desgaste.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0012] O propósito da presente invenção é, portanto, o de aprimorar a qualidade da detecção de vazamentos de substratos não condutores. Além disso, o propósito é de detectar a deformação de estiramento dos mencionados substratos não condutores, entre outros, para aumentar a vida útil dos substratos.

[0013] Isso é atingido pelo fornecimento de um substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido de acordo com a reivindicação 1. O substrato de aço revestido pode também compreender qualquer característica das reivindicações 2 a 16.

[0014] A presente invenção também se refere a um método de fabricação do substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido conforme definido em qualquer das reivindicações 17 a 22.

[0015] A presente invenção também se refere a um método de detecção de vazamentos, em que o substrato não condutor é ao menos parcialmente revestido conforme definido em qualquer das reivindicações 23 a 25.

[0016] A presente invenção também se refere a um método de detecção de deformações por estiramento, em que o substrato não condutor é ao menos parcialmente revestido conforme definido em qualquer das reivindicações 26 a 27.

[0017] Por fim, a presente invenção refere-se ao uso de um substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido conforme definido na reivindicação 28.

[0018] Os termos a seguir são definidos: - óxido de grafeno reduzido indica óxido de grafeno que foi reduzido; o óxido de grafeno reduzido compreende uma ou mais camadas de grafeno que contêm alguns grupos com funcionalidade oxigênio, incluindo grupos cetona, grupos carboxila, grupos epóxi e grupos hidroxila; e - biopolímeros são polímeros produzidos por organismos vivos; em outras palavras, são biomoléculas poliméricas. Os biopolímeros contêm unidades monoméricas que são covalentemente ligadas para formar estruturas maiores.

[0019] Outras características e vantagens da presente invenção tornar-se-ão evidentes a partir da descrição detalhada da invenção a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0020] Para ilustrar a presente invenção, serão descritas diversas realizações e testes de exemplos não limitadores, particularmente com referência às figuras a seguir: - a Figura 1 ilustra um exemplo de nanoplaqueta de óxido de grafeno reduzido de acordo com a presente invenção; - a Figura 2 ilustra um exemplo de algumas nanoplaquetas de óxido de grafeno reduzido de acordo com a presente invenção; e - as Figuras 3a e 3b ilustram um exemplo de detecção de vazamento.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[0021] A presente invenção refere-se a um substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido sobre pelo menos um lado com tinta que compreende óxido de grafeno que possui extensão abaixo de 300 m2.g-1 e pelo menos um polímero termorretrátil, em que o substrato não condutor é revestido diretamente pela tinta.

[0022] Sem desejar restrições à teoria, aparentemente a tinta que inclui o óxido de grafeno reduzido que possui extensão de menos de 300 m2.g-1 e o polímero termorretrátil adere-se bem ao substrato não condutor, aumentando a vida útil do substrato não condutor revestido. De fato, acredita-se que, graças ao polímero termorretrátil, o óxido de grafeno reduzido é altamente disperso na tinta, gerando aumento da qualidade de detecção. Por fim, a tinta depositada sobre o substrato não condutor é um sistema simples e fácil que permite a detecção de vazamentos e deformações por estiramento.

[0023] Preferencialmente, o óxido de grafeno reduzido possui extensão de menos de 290 m2.g-1. Preferencialmente, o óxido de grafeno possui extensão de mais de 200 m2.g-1. Quando a extensão for maior ou igual a 300 m2.g-1, a qualidade da detecção de vazamentos de substratos não condutores é aparentemente reduzida, pois a tinta é sensível demais e, portanto, o ruído de fundo também é detectado.

[0024] O óxido de grafeno reduzido pode ser produzido a partir de grafite de kish, conforme descrito nos pedidos de patente PCT/IB2017/000348 ou PCT/IB2018/053416. Ele pode ser também produzido a partir de refugos de eletrodos, conforme descrito em PCT/IB2018/053643.

[0025] Preferencialmente, o substrato não condutor é revestido sobre os dois lados.

[0026] Em realização preferida, o substrato não condutor revestido é coberto por uma camada protetora. A camada protetora pode ser feita de polímeros termorretráteis. Neste caso, o substrato não condutor revestido é protegido contra a corrosão etc.

[0027] Preferencialmente, o tamanho lateral do óxido de grafeno reduzido é de 1 a 80 μm, de maior preferência 40 a 80 μm e, convenientemente, 60 a 80 μm.

[0028] Preferencialmente, o percentual em peso de oxigênio no óxido de grafeno reduzido é de 2 a 20%, preferencialmente 2 a 10%. De fato, sem desejar restrições à teoria, acredita-se que o percentual de oxigênio desempenhe papel na condutividade e resistência elétrica da tinta.

[0029] Preferencialmente, o óxido de grafeno reduzido não é funcionalizado por um biopolímero. De fato, sem desejar restrições à teoria, acredita-se que o biopolímero possa reduzir a sensibilidade da detecção de vazamentos e deformações por estiramento.

[0030] Preferencialmente, o óxido de grafeno reduzido encontra-se na forma de uma ou mais nanoplaquetas. De fato, sem desejar restrições à teoria, acredita-se que a forma de óxido de grafeno reduzido possa desempenhar papel na detecção, pois aparentemente as nanoplaquetas podem formar facilmente um trajeto na tinta na qual corre a eletricidade. A Figura 1 ilustra um exemplo de nanoplaqueta de óxido de grafeno reduzido. Tamanho lateral indica o comprimento mais alto da camada ao longo do eixo X, espessura indica a altura da camada ao longo do eixo Z e a largura da nanoplaqueta é ilustrada por meio do eixo Y. A Figura 2 ilustra um exemplo de algumas nanoplaquetas de óxido de grafeno reduzido.

[0031] Convenientemente, a espessura da tinta é de menos de 2 mm, preferencialmente de 50 a 500 μm.

[0032] Preferencialmente, a concentração do óxido de grafeno reduzido na tinta é de 0,05 a 10% em peso, preferencialmente 0,05 a 7% em peso, convenientemente 0,5 a 4% em peso. De fato, sem desejar restrições à teoria, ter o óxido de grafeno reduzido na concentração acima aparentemente pode aumentar ainda mais a sensibilidade de detecção no caso de estiramento, pois, nessa faixa, a condutividade da rede de nanopartículas formadas no interior da resina termorretrátil é mais sensível a deformações, permitindo a detecção de linhagens menores.

[0033] Preferencialmente, a tinta não compreende um polímero termoplástico. Particularmente, a tinta não compreende polímero acrílico. Acredita-se, na verdade, que o termoplástico aumente a viscosidade da tinta, gerando má dispersão de óxido de grafeno reduzido e, portanto, má qualidade do substrato não condutor revestido.

[0034] Convenientemente, o polímero termorretrátil é selecionado a partir de: resina epóxi, resina de poliéster, poliuretanos, poliureia/poliuretano, borracha vulcanizada, ureia-formaldeído, resina de melamina, benzoxazinas, póli-imidas, bismaleimidas, ésteres de cianato, policianuratos, furano, resinas de silicone, tiolito e resinas de vinil éster ou suas misturas.

[0035] Preferencialmente, a distribuição de massa molar do polímero é menor ou igual a 1300, convenientemente de 700 a 1200.

[0036] Preferencialmente, o substrato não condutor é um substrato têxtil ou plástico. Particularmente, o tecido é uma geomembrana, geotecido ou forro de argila geossintética. Preferencialmente, a geomembrana, o geotecido ou o forro de argila geossintético são tecidos ou não tecidos.

[0037] Em realização preferida, o substrato plástico é selecionado a partir de: metacrilato de (póli)metila, acrilonitrila butadieno estireno, família de poliamidas, policarbonato, cloreto de polivinila, polipropileno, polietileno e tereftalato de polietileno ou suas misturas.

[0038] Preferencialmente, o substrato plástico não compreende póli-4-vinilfenol, poliéter sulfona ou polidimetilsiloxano. De fato, sem desejar restrições a nenhuma teoria, acredita-se que a presença desses polímeros possa reduzir a sensibilidade da detecção.

[0039] Convenientemente, a tinta não compreende dióxido de titânio ou cobre.

[0040] Preferencialmente, o substrato não condutor é revestido com faixas de tinta para formar alternância entre substrato não condutor pintado e não pintado.

[0041] Em outra realização, o substrato não condutor é revestido com uma camada completa de tinta.

[0042] O segundo objeto da presente invenção é um método de fabricação do substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido de acordo com a presente invenção, que compreende as etapas sucessivas a seguir: a. mistura de óxido de grafeno reduzido, monômero termorretrátil, agente de cura e, opcionalmente, solvente; b. deposição da mistura sobre um substrato não condutor; e c. etapa de cura.

[0043] Preferencialmente, na etapa (b), a mistura é realizada conforme segue: i. mistura de óxido de grafeno reduzido que possui extensão de menos de 300 m2.g-1, um polímero base termorretrátil e, opcionalmente, um solvente; ii. adição de agente de cura; e iii. combinação da mistura obtida na etapa (b).

[0044] Preferencialmente, na etapa (a), o solvente é selecionado, entre outros, a partir de: xileno, n-butanol, etilbenzeno, nafta, acetato de n-butila, tolueno, hidrocarbonetos cíclicos, isopropanol e álcool benzílico ou uma de suas misturas.

[0045] Preferencialmente, na etapa (a), o monômero termorretrátil é selecionado a partir de: resina epóxi, éster, uretano, ureia/poliuretano, borracha vulcanizada, ureia-formaldeído, resina de melamina, benzoxazinas, imidas, bismaleimidas, ésteres de cianato, cianuratos, furano, resinas de silicone, tiolito e resinas de vinil éster ou uma de suas misturas.

[0046] Convenientemente, na etapa (a), o agente de cura é selecionado a partir de: poliamida, fenóis, aminas e isocianato de poliadição ou uma de suas misturas.

[0047] Preferencialmente, na etapa (b), a deposição do revestimento é realizada por meio de revestimento por centrifugação, revestimento por pulverização, revestimento por mergulhamento, revestimento de filme, revestimento de bobina, revestimento com pincel ou revestimento com espátula.

[0048] Preferencialmente, na etapa (c), a etapa de cura é realizada por meio de secagem à temperatura ambiente.

[0049] O terceiro objeto da presente invenção é um método de detecção de vazamento em que o substrato não condutor é ao menos parcialmente revestido de acordo com a presente invenção, que compreende as etapas sucessivas a seguir: a. aplicação de tensão elétrica ao substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido utilizando um sistema eletrônico; e b. detecção de vazamento quando o circuito elétrico é formado no substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido.

[0050] Sem desejar restrições à teoria, acredita-se que, conforme ilustrado nas Figuras 3a e 3b, quando o substrato não condutor revestido detectar vazamento, é formado um circuito elétrico. De fato, aparentemente, o substrato não condutor 1 revestido com a tinta 2 forma inicialmente um circuito elétrico aberto, mesmo com aplicação de tensão elétrica aplicada por uma fonte de tensão 3. O substrato não condutor revestido é depositado, por exemplo, sobre resíduo de mineração 4. Quando houver vazamento 5, um fluido condutor (por exemplo, água) entra em contato com a tinta 2 presente sobre o substrato não condutor 1 e fecha o circuito. Um emissor 6 indica então o vazamento.

[0051] Preferencialmente, na etapa (i), o sistema eletrônico compreende um sistema de fonte de energia e um emissor capaz de indicar o vazamento. O sistema de fornecimento de energia é, por exemplo, uma bateria. Preferencialmente, o emissor é luz. Preferencialmente, na etapa (ii), a luz é um diodo emissor de luz (LED). Neste caso, quando o circuito elétrico estiver fechado quando for formado o vazamento, o sistema eletrônico liga o LED. Alternativamente, o emissor é um computador capaz de indicar o vazamento exibindo um mapa com a área afetada pelo vazamento.

[0052] O quarto objeto da presente invenção é um método de detecção de deformação por estiramento em que o substrato não condutor é ao menos parcialmente revestido de acordo com a presente invenção, que compreende as etapas sucessivas a seguir: 1. aplicação de tensão elétrica ao substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido utilizando um sistema eletrônico; e 2. medição da variação de resistência elétrica do substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido.

[0053] Sem desejar restrições à teoria, acredita-se que, na tinta, as nanopartículas de óxido de grafeno reduzidas formam uma rede condutora. Quando o material é submetido a estiramento, a geometria interna da rede que é mais forte que a termorretrátil é significativamente alterada. A consequência é alteração da resistência elétrica da tinta.

[0054] Neste caso, preferencialmente, o fator de medição, que é a razão entre a alteração relativa da resistência elétrica e o estiramento mecânico ε, é de mais de 5.

[0055] Preferencialmente, na etapa (1), o sistema eletrônico compreende um sistema de fornecimento de energia. Preferencialmente, é uma bateria.

[0056] Por fim, o último objeto da presente invenção é o uso de um substrato não condutor que é ao menos parcialmente revestido de acordo com a presente invenção para detecção de vazamentos ou deformações por estiramento.

[0057] A presente invenção será agora explicada em testes conduzidos apenas para informação. Eles não são limitadores.

EXEMPLOS EXEMPLO 1 TESTE DE CONDUTIVIDADE

[0058] Nanopartículas diferentes foram misturadas com uma resina epóxi que possui distribuição de massa molar de 700 a 1200 e resina epóxi de bisfenol A-(epicloridrina) que possui distribuição de massa molar menor ou igual a 700 e xileno. A mistura foi combinada e dispersa utilizando um dispositivo denominado DISPERMAT. Adicionou-se em seguida à mistura um agente de cura que compreende poliamida antes da combinação. A mistura foi depositada sobre um substrato de metacrilato de (póli)metila (PMMA).

[0059] Aplicou-se então tensão elétrica (10 V) a todos os testes, utilizando um sistema eletrônico que inclui uma bateria. Foi determinada a resistência elétrica. A extensão foi medida por meio de Brunauer-Emmett-Teller (BET). A condutividade de todos os testes foi calculada.

[0060] Os resultados encontram-se na Tabela 1 a seguir. * de acordo com a presente invenção.

[0061] Os testes 1 a 4 exibem alta condutividade e, portanto, alta sensibilidade de detecção de vazamentos e deformações por estiramento em comparação com os testes 5 e 6.

EXEMPLO 2 TESTE DE DETECÇÃO DE VAZAMENTOS

[0062] Nanoplaquetas de óxido de grafeno reduzido que contém 1 a 5% em peso de oxigênio e tamanho lateral de cerca de 20 µm foram misturadas com resina epóxi que possui distribuição de massa molar de 700 a 1200, resina epóxi de bisfenol A-(epicloridrina) que possui distribuição de massa molar menor ou igual a 700 e xileno. Adicionou-se um solvente que compreende xileno, nbutanol, etilbenzeno e nafta. A mistura foi combinada e dispersa utilizando um dispositivo denominado DISPERMAT. Adicionou-se em seguida à mistura um agente de cura que compreende poliamida antes da combinação. A mistura foi depositada sobre um geotecido não tecido feito de tereftalato de polietileno (PET). Realizou-se em seguida secagem à temperatura ambiente.

[0063] O geotecido revestido foi perfurado para criar um pequeno orifício e posicionado em seguida entre duas camadas de resíduos de mineração. Um sistema eletrônico, que compreende uma bateria e LEDs, foi conectado aos geotecidos revestidos. Despejou-se água sobre os resíduos de mineração. Quando a água fluir através do orifício no geotecido revestido, o circuito elétrico é formado e os LEDs se acendem.

[0064] O mesmo teste foi realizado por meio de depósito de faixas de tinta para formar alternância de tinta sobre o geotecido. Quando a água entrou em contato com o geotecido revestido, os LEDs ligados foram os mais próximos do geotecido em contato com a água. Se o geotecido for amplo (ou seja, centenas de metros), portanto, é possível ver rapidamente onde ocorreu o vazamento de água, graças à correlação entre a posição e os LEDs que estão acesos.

EXEMPLO 3 TESTE DE DEFORMAÇÃO POR ESTIRAMENTO

[0065] Nanopartículas diferentes foram misturadas com uma resina epóxi que possui distribuição de massa molar de 700 a 1200, resina epóxi de bisfenol A-(epicloridrina) que possui distribuição de massa molar menor ou igual a 700 e xileno. A mistura foi combinada e dispersa utilizando um dispositivo denominado DISPERMAT. Adicionou-se em seguida à mistura um agente de cura que compreende poliamida antes da combinação. A mistura foi depositada sobre um substrato de metacrilato de (póli)metila (PMMA).

[0066] Aplicou-se em seguida carga de tensão sobre todos os testes e foi determinado o fator de medição, que é a razão entre alteração relativa da resistência elétrica e o estiramento mecânico ε. A extensão foi medida por meio de Brunauer-Emmett-Teller (BET). Adicionou-se medidor de estiramento com sensibilidade convencional que é feito de Constantan® em comparação.

[0067] Os resultados encontram-se na Tabela 2 a seguir. * de acordo com a presente invenção.

[0068] Os testes 7 a 10 exibem alto fator de medição e, portanto, alta sensibilidade para detectar a deformação de estiramento em comparação com medição de estiramento convencional.

Claims (14)

1. SUBSTRATO NÃO CONDUTOR (1) que é ao menos parcialmente revestido sobre pelo menos um lado com tinta (2) que compreende óxido de grafeno reduzido que possui extensão de menos de 300 m2.g-1 e pelo menos um polímero termorretrátil, caracterizado pelo substrato não condutor (1) ser revestido diretamente pela tinta (2).

2. SUBSTRATO NÃO CONDUTOR (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo tamanho lateral do óxido de grafeno reduzido ser de 1 a 80 μm.

3. SUBSTRATO NÃO CONDUTOR (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo percentual em peso de oxigênio no óxido de grafeno reduzido ser de 2 a 20%.

4. SUBSTRATO NÃO CONDUTOR (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela concentração do óxido de grafeno reduzido na tinta ser de 0,05 a 10% em peso.

5. SUBSTRATO NÃO CONDUTOR (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo polímero termorretrátil ser selecionado a partir de: resina epóxi, resina de poliéster, poliuretanos, poliureia/poliuretano, borracha vulcanizada, ureia-formaldeído, resina de melamina, benzoxazinas, póli-imidas, bismaleimidas, ésteres de cianato, policianuratos, furano, resinas de silicone, tiolito e resinas de vinil éster ou suas misturas.

6. SUBSTRATO NÃO CONDUTOR (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo substrato não condutor (1) ser um tecido ou substrato plástico.

7. SUBSTRATO NÃO CONDUTOR (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo substrato não condutor (1) ser revestido com faixas de tinta (2) para formar alternância entre substrato não condutor (1) pintado e substrato não condutor (1) não pintado.

8. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DO SUBSTRATO NÃO CONDUTOR (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender as etapas sucessivas a seguir: a. mistura de óxido de grafeno reduzido que possui extensão de menos de 300 m2.g-1, um monômero termorretrátil, um agente de cura e, opcionalmente, um solvente; b. deposição da mistura sobre um substrato não condutor (1); e c. etapa de cura.

9. MÉTODO de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por, na etapa (a), o solvente ser selecionado, entre outros, a partir de: xileno, n- butanol, etilbenzeno, nafta ou suas misturas.

10. MÉTODO de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 9, caracterizado por, na etapa (a), o agente de cura ser selecionado, entre outros, a partir de: poliamida, fenóis, aminas e isocianato de poliadição ou suas misturas.

11. MÉTODO DE DETECÇÃO DE VAZAMENTOS com o substrato não condutor (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7 ou que é obtido conforme definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado por compreender as etapas sucessivas a seguir: a. aplicação de tensão elétrica ao substrato não condutor (1) que é ao menos parcialmente revestido utilizando um sistema eletrônico; e b. detecção de vazamento quando o circuito elétrico é formado no substrato não condutor (1) que é ao menos parcialmente revestido.

12. MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por, na etapa (i), o sistema eletrônico compreender um sistema de fonte de energia e um emissor capaz de indicar o vazamento (5).

13. MÉTODO DE DETECÇÃO DE DEFORMAÇÃO por estiramento com o substrato não condutor (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7 ou que é obtido conforme definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado por compreender as etapas sucessivas a seguir: (1) aplicação de tensão elétrica ao substrato não condutor (1) que é ao menos parcialmente revestido utilizando um sistema eletrônico; e (2) medição da variação de resistência elétrica após deformações do substrato não condutor (1) que é ao menos parcialmente revestido.

14. MÉTODO de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por, na etapa (1), o sistema eletrônico compreender uma bateria e um sistema de fonte de energia.