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Sobre um método de proteger cristais (usados como propulsores, explosivos e pirotécnicos) inspirado na forte aderência dos mexilhões




"Os cristais energéticos (como o HMX) formam uma importante classe de cristais orgânicos constituídos por pequenas moléculas, e podem conter quantidades muito grandes de energia química nas suas estruturas moleculares. Estas podem reagir rapidamente e libertar quantidades abundantes de gases e calor, motivo pelo qual são amplamente utilizados em aplicações civis e militares na forma de propulsores, explosivos e pirotécnicos. 

No entanto, uma limitação dos cristais energéticos polimórficos é que eles sofrem transição de fases sob o efeito de variações térmicas, o que representa uma fonte de perigos no fabrico, armazenamento, montagem, entrega e utilização destes materiais. (...) Assim, controlar a transição de fase de cristais energéticos é importante para a segurança e desempenho dos materiais.


A dopamina é um neurotransmissor biológico que existe amplamente em organismos vivos. A utilização de soluções de dopamina como revestimento por imersão através da oxidação-polimerização de monómeros proporcionou um método fácil e versátil para modificar superfícies de materiais sólidos, o que tem levado ao desenvolvimento de poli (dopamina) (PDA) para a modificação de vários substratos, incluindo metais, metais com superfícies óxidas, semicondutores, cerâmicas, materiais de carbono e polímeros sintéticos.

Inspirado pela forte aderência química dos mexilhões, a polimerização da dopamina foi inicialmente introduzida para revestir cristais orgânicos energéticos através de um método de imersão simples.

Imagens SEM para espécimes reciclados após aquecimento a 210 ° C durante 30 min. 
(A) HMX despida; (B) HMX / PDA. O tamanho de partícula de HMX era 5-60 µm. 
A quantidade de PDA em HMX / PDA foi de 2,1% em peso.

Em suma, o estudo em questão, assinado por Feiyan Gong e colegas (Institute of Chemical Materials, China Academy of Engineering Physics (CAEP)) demonstra uma abordagem geral e fácil para o revestimento de cristais energéticos, que é bio-inspirado através da polimerização in situ da dopamina.

Segundo os autores, este é o primeiro relatório sobre a aplicação da química da dopamina ao processo de cristal energético, e este trabalho demonstra a aplicação bem-sucedida da química da dopamina aos materiais energéticos, proporcionando assim um método potencial para a modificação de cristais energéticos."

Fonte: Feiyan Gong, Jianhu Zhang, Ling Ding, Zhijian Yang, Xiaobing Liu, Mussel-inspired coating of energetic crystals: A compact core–shell structure with highly enhanced thermal stability, Chemical Engineering Journal, Volume 309, 1 February 2017, Pages 140-150,

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