Abordagens sustentáveis em nanocompósitos poliméricos reforçados por óxidos metálicos

Resumo

Nanocompósitos poliméricos têm despertado considerável interesse acadêmico e industrial devido às suas propriedades singulares e aplicabilidade em diversas áreas da química, biotecnologia e engenharia de materiais. Suas aplicações variam de acordo com o tipo de polímeros, cargas e método de incorporação que estão sendo utilizados. Porém, muitas de suas matérias primas e formas de obtenção não se fazem sustentáveis. Neste contexto, os nanocompósitos biodegradáveis, os obtidos de fonte renovável e os que incorporam óxidos metálicos produzidos por rota verde emergem como uma alternativa promissora ao reunir propriedades aprimoradas, viabilidade econômica e elevado potencial de contribuir enquanto nova tecnologia para a sociedade, sem comprometer nocivamente recursos ambientais e as gerações futuras. Esta revisão visa analisar estudos que retratam essas formas mais sustentáveis de materiais baseados em polímeros e nanopartículas de óxidos metálicos. Assim, são discutidos, além dos materiais escolhidos por diversos grupos de estudo, os métodos de preparação e as técnicas de caracterização mais relevantes neste contexto. Também são exploradas as principais propriedades e aplicações desses nanocompósitos em diversas áreas, incluindo eletrônica, medicina, métodos de tratamento e purificação de água, revestimentos, catalisadores, sensores, células solares e dispositivos de armazenamento de energia. Por fim, ao abordar as perspectivas futuras e os desafios a serem superados para a ampla adoção desses materiais, conclui-se que os nanocompósitos poliméricos sustentáveis reforçados por óxidos metálicos têm grande potencial em diversas áreas da indústria devido às suas propriedades mecânicas, térmicas e funcionais aprimoradas. No entanto, sua adoção ampla ainda enfrenta desafios significativos, sobretudo relacionados à compatibilidade entre a matriz e o reforço, altos custos de produção, complexidade no processamento e escalonamento, além da urgente necessidade de avaliação dos impactos ambientais e toxicológicos para desenvolver normas e legislações específicas. Superar essas barreiras é possível, mas exigirá contínuos avanços em pesquisa e colaboração entre academia, indústria e órgãos reguladores, ratificando a relevância desta revisão.