Title

Avaliação da capacidade de absorção de energia de impacto e comportamento em flexão de painéis compósitos nanoestruturados com óxido de grafeno para blindagem arquitetônica

Impact Energy Absorption and Flexural Behavior of Graphene Oxide Nanostructured Composites for Architectural Shielding

Authorship

FONSECA, CLICIA JOANNA NEVES; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO; MONTEIRO, SERGIO NEVES

FONSECA, CLICIA JOANNA NEVES

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NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

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MONTEIRO, SERGIO NEVES

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DOI

10.5151/2594-5327-44393

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Abstract

Este estudo avalia painéis compósitos de matriz epóxi e resíduos de tauari, nanoestruturados com óxido de grafeno (OG), para uso em blindagem arquitetônica. Analisou-se o comportamento em flexão e a absorção de energia balística com concentrações de 0,1%, 0,2% e 0,5% de OG. Os resultados demonstram que baixas frações otimizam o desempenho: a amostra com 0,2% de OG atingiu a maior resistência à flexão (35 MPa), enquanto 0,1% de OG apresentou a maior rigidez (1,0 GPa) e máxima absorção de energia cinética (245,11 J). A adição de 0,5% indicou tendência à maior desordem estrutural, associada à redução da eficiência mecânica e dinâmica. Conclui-se que formulações com 0,1% a 0,2% de OG são alternativas estruturais leves, de alto desempenho e sustentáveis para proteção passiva.

This study evaluates epoxy and tauari waste composite panels, nanostructured with graphene oxide (GO), for architectural shielding applications. Flexural behavior and ballistic energy absorption were analyzed using GO concentrations of 0.1%, 0.2%, and 0.5%. The results demonstrate that low GO fractions optimize performance: the sample containing 0.2% GO achieved the highest flexural strength (35 MPa), while 0.1% GO exhibited the highest stiffness (1.0 GPa) and maximum kinetic energy absorption (245.11 J). The addition of 0.5% GO indicated a tendency toward increased structural disorder, which was associated with reduced mechanical and dynamic performance. It is concluded that formulations containing 0.1% to 0.2% GO exhibit promising characteristics for lightweight and sustainable passive protection systems.

Keywords

Óxido de grafeno, Blindagem arquitetônica, Absorção de impacto, Compósitos poliméricos

Graphene oxide, Architectural shielding, Impact absorption, Polymer composites