Name: Preparação de espumas de poli reforçado com fibra de carbono e fibra de bambu (adipato de butileno-co-tereftalato) por espuma de dióxido de carbono supercrítica (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-10T13:35:00.000+00:00
Duration: 7 min 56 s
Description: Aprenda a fabricar espumas biodegradáveis de PBAT reforçadas com fibra de carbono e bambu usando tecnologia de espumação com CO2 supercrítico. Este método melhora propriedades mecânicas e reduz encolhimento para aplicações sustentáveis.

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<ol><li>Xu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Material+performance%2C+manufacturing+methods%2C+and+engineering+applications+in+aviation+of+carbon+fiber+reinforced+polymers%3A+A+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Wall+Struct%22%5BJournal%5D)">Material performance, manufacturing methods, and engineering applications in aviation of carbon fiber reinforced polymers: A comprehensive review.</a> Thin Wall Struct. 209, 112899(2025).</li>
<li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+biodegradable+poly%28butylene+adipate-co-butylene+terephthalate%29+bead+foams+through+solid+utilization+of+chitin+and+controllable+incorporation+of+porous+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+Surf+A+Physicochem+Eng+Asp%22%5BJournal%5D)">Fabrication of biodegradable poly(butylene adipate-co-butylene terephthalate) bead foams through solid utilization of chitin and controllable incorporation of porous structure.</a> Colloids Surf A Physicochem Eng Asp. 693, 134105(2024).</li>
<li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strong+and+thermally+insulating+polylactic+acid%2Fglass+fiber+composite+foam+fabricated+by+supercritical+carbon+dioxide+foaming%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Biol+Macromol%22%5BJournal%5D)">Strong and thermally insulating polylactic acid/glass fiber composite foam fabricated by supercritical carbon dioxide foaming.</a> Int J Biol Macromol. 138, 144-155 (2019).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmentally-friendly%2C+sustainable+ScCO2-assisted+fabrication+of+poly%28lactic+acid%29%2Framie+fiber+composite+foams%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clean+Prod%22%5BJournal%5D)">Environmentally-friendly, sustainable ScCO2-assisted fabrication of poly(lactic acid)/ramie fiber composite foams.</a> J Clean Prod. 425, 138952(2023).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Research+progress+on+the+improvement+strategy+of+foaming+behavior+for+biodegradable+polymer+foams+and+their+functional+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Sustain+Mater+Technol%22%5BJournal%5D)">Research progress on the improvement strategy of foaming behavior for biodegradable polymer foams and their functional applications.</a> Sustain Mater Technol. 44, e01354(2025).</li>
<li>Wang, Z., Wang, G., Xu, Z., Zhang, A., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+%26%2334%3Breinforcing-foaming-recovering%26%2334%3B+strategy+for+achieving+thermally+insulating+green+foams+with+ultrafast+degradation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clean+Prod%22%5BJournal%5D)">A novel &#34;reinforcing-foaming-recovering&#34; strategy for achieving thermally insulating green foams with ultrafast degradation.</a> J Clean Prod. 481, 144161(2024).</li>
<li>Wang, Z., Wang, G., Xu, Z., Chai, J., Zhao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Innovative+crosslinking+and+foaming+strategies+for+advancing+biodegradable+composite+foams%3A+Enhancing+foamability%2C+flexibility%2C+and+thermal+insulation%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Des%22%5BJournal%5D)">Innovative crosslinking and foaming strategies for advancing biodegradable composite foams: Enhancing foamability, flexibility, and thermal insulation.</a> Mater Des. 253, 113895(2025).</li>
<li>Jian, J., Xiangbin, Z., Xianbo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+on+synthesis%2C+properties+and+applications+of+poly%28butylene-adipate-co-terephthalate%29-PBAT%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Ind+Eng+Polym+Res%22%5BJournal%5D)">An overview on synthesis, properties and applications of poly(butylene-adipate-co-terephthalate)-PBAT.</a> Adv Ind Eng Polym Res. 3 (1), 19-26 (2020).</li>
<li>Wang, Z., Wang, G., Xu, Z., Ma, C., Zhao, G. Pore-gradient, flexible, and fully-degradable foam with outstanding noise absorption and thermal insulation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWang%2C+Z+%22Adv+Funct+Mater%22">Adv Funct Mater</a>. , (2025).</li>
<li>Wang, Z., Wang, G., Xu, Z., Yang, C., Zhao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure-tunable+poly%28butylene+adipate-CO-terephthalate%29+foams+with+enhanced+mechanical+performance+derived+by+microcellular+foaming+with+carbon+dioxide+as+blowing+agents%5BTitle%5D)+AND+%22J+CO2+Util%22%5BJournal%5D)">Structure-tunable poly(butylene adipate-CO-terephthalate) foams with enhanced mechanical performance derived by microcellular foaming with carbon dioxide as blowing agents.</a> J CO2 Util. 72, 102495(2023).</li>
<li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((low-shrinkage+and+high+elastic+poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29+foams+achieved+by+microcellular+foaming+using+N2+%26+CO2+as+co-blowing+agents%5BTitle%5D)+AND+%22J+CO2+Util%22%5BJournal%5D)">low-shrinkage and high elastic poly(butylene adipate-co-terephthalate) foams achieved by microcellular foaming using N2 & CO2 as co-blowing agents.</a> J CO2 Util. 64, 102149(2022).</li>
<li>Ding, Y., Yang, Q., Wang, X., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+compressive+resilience+and+shrinkage+resistance+properties+of+poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29+microcellular+composite+foams+reinforced+by+functionalized+microcrystalline+cellulose%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Biol+Macromol%22%5BJournal%5D)">The compressive resilience and shrinkage resistance properties of poly(butylene adipate-co-terephthalate) microcellular composite foams reinforced by functionalized microcrystalline cellulose.</a> Int J Biol Macromol. 306, 141466(2025).</li>
<li>Pereira Da Silva, J. S., Farias Da Silva, J. M., Soares, B. G., Livi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully+biodegradable+composites+based+on+poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29%2Fpeach+palm+trees+fiber%5BTitle%5D)+AND+%22Compos+B+Eng%22%5BJournal%5D)">Fully biodegradable composites based on poly(butylene adipate-co-terephthalate)/peach palm trees fiber.</a> Compos B Eng. 129, 117-123 (2017).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+strength+microcellular+thermoplastic+polyimide%2Fcarbon+fiber+composite+foams+containing+flexible+ether+amine%2C+rigid+diaminodiphenyl+ether%2C+and+triaminopyrimidine+moieties%3A+Synthesis+and+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">High strength microcellular thermoplastic polyimide/carbon fiber composite foams containing flexible ether amine, rigid diaminodiphenyl ether, and triaminopyrimidine moieties: Synthesis and fabrication.</a> Chem Eng J. 496, 154384(2024).</li>
<li>Li, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-microcellular+poly%28ether-block-amide%29%2Fcarbon+fiber+foams+with+improved+mechanical+property+and+surface+quality+for+high-performance+electromagnetic+interference+shielding+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Res+Technol%22%5BJournal%5D)">Real-microcellular poly(ether-block-amide)/carbon fiber foams with improved mechanical property and surface quality for high-performance electromagnetic interference shielding applications.</a> J Mater Res Technol. 26, 6508-6519 (2023).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Supercritical+N2+induced+sandwich+type+lightweight+and+strong+PP%2FCF+foams+with+excellent+electromagnetic+shielding+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">Supercritical N2 induced sandwich type lightweight and strong PP/CF foams with excellent electromagnetic shielding properties.</a> Chem Eng J. 501, 157532(2024).</li>
<li>Qiao, Y., Hou, J., Tian, D., He, Y., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29%2Fcarbon+fiber+foam+bonded+with+continuous+carbon+fiber+reinforced+polypropylene+prepregs+for+electromagnetic+interference+shielding%5BTitle%5D)+AND+%22Compos+Commun%22%5BJournal%5D)">Poly(butylene adipate-co-terephthalate)/carbon fiber foam bonded with continuous carbon fiber reinforced polypropylene prepregs for electromagnetic interference shielding.</a> Compos Commun. 53, 102217(2025).</li>
<li>Tang, Q., Fang, L., Guo, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+bamboo+fiber+length+and+loading+on+mechanical%2C+thermal+and+pulverization+properties+of+phenolic+foam+composites%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bioresour+Bioprod%22%5BJournal%5D)">Effects of bamboo fiber length and loading on mechanical, thermal and pulverization properties of phenolic foam composites.</a> J Bioresour Bioprod. 4 (1), 51-59 (2019).</li>
<li>Li, X., Zhong, T., Xiao, Y., Cheng, H., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanically+robust%2C+thermal+insulating+sustainable+foams+fully+derived+from+bamboo+fibers+through+high+temperature+drying%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydr+Polym%22%5BJournal%5D)">Mechanically robust, thermal insulating sustainable foams fully derived from bamboo fibers through high temperature drying.</a> Carbohydr Polym. 333, 121966(2024).</li>
<li>Guo, W., Zhao, J., Zhao, F., Feng, T., Liu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+properties+of+bamboo+fiber+and+EPDM+reinforced+polypropylene+microcellular+foam+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+%28Guildf%29%22%5BJournal%5D)">Assessment of properties of bamboo fiber and EPDM reinforced polypropylene microcellular foam composites.</a> Polymer (Guildf). 304, 127142(2024).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+strategy+based+on+supercritical-fluid+foaming+for+fabricating+rigid+microcellular+thermoplastic+polyimide+foams+with+ultrahigh+compressive+strength%5BTitle%5D)+AND+%22Compos+B+Eng%22%5BJournal%5D)">Green strategy based on supercritical-fluid foaming for fabricating rigid microcellular thermoplastic polyimide foams with ultrahigh compressive strength.</a> Compos B Eng. 273, 111204(2024).</li>
<li>Sarver, J. A., Kiran, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Foaming+of+polymers+with+carbon+dioxide+-+The+year-in-review+2019%5BTitle%5D)+AND+%22J+Supercrit+Fluids%22%5BJournal%5D)">Foaming of polymers with carbon dioxide - The year-in-review 2019.</a> J Supercrit Fluids. 173, 105166(2021).</li>
<li>Dong, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+polymer+foaming+assisted+by+supercritical+fluid%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Compos+Hybrid+Mater%22%5BJournal%5D)">An overview of polymer foaming assisted by supercritical fluid.</a> Adv Compos Hybrid Mater. 6 (6), 207(2023).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+preparation+of+lightweight+and+elastic+poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29%2Fthermoplastic+polyamide+elastomer+composite+foams%5BTitle%5D)+AND+%22J+Supercrit+Fluids%22%5BJournal%5D)">Green preparation of lightweight and elastic poly(butylene adipate-co-terephthalate)/thermoplastic polyamide elastomer composite foams.</a> J Supercrit Fluids. 223, 106635(2025).</li>
<li>Pang, Y., Cao, Y., Zheng, W., Park, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+review+of+cell+structure+variation+and+general+rules+for+polymer+microcellular+foams%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">A comprehensive review of cell structure variation and general rules for polymer microcellular foams.</a> Chem Eng J. 430, 132662(2022).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Fibra de bambu</td><td>Sichuan Lvzhu Plant Fiber Co., Ltd., China</td><td>Malha 1000</td><td>Matéria-prima fornecida para o trabalho experimental</td></tr><tr><td>Bomba de reforço</td><td>Dongguan Suncenter Fuild Control Equipment Co., Ltd., China</td><td>DGA15C</td><td>Usado para controlar a pressão</td></tr><tr><td>Dióxido de carbono</td><td>Harbin Qinghua Industrial gases Co. Ltd., China</td><td>Pureza de 99,9%</td><td>Usado como agente espumante</td></tr><tr><td>Fibra de carbono &nbsp;</td><td>Toray Industries Incorporated, &nbsp; Japão</td><td>Malha 1000</td><td>Matéria-prima fornecida para o trabalho experimental</td></tr><tr><td>Ceactor</td><td>Zhengzhou Zechen Instrument Equipment Co., Ltd., China</td><td>0,5 L</td><td>Usado como recipiente espumante</td></tr><tr><td>Compactador</td><td>Zhejiang Kaishan Compressor Co., Ltd., China</td><td>XK06-010-00487</td><td>pressurizado</td></tr><tr><td>Banho de óleo digital</td><td>Boho Temptech Co., Ltd., China</td><td>HH-5-12L</td><td>Usado para aquecer</td></tr><tr><td>Forno de secagem</td><td>Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd., China</td><td>DGG-9070</td><td>Usado para secar matérias-primas</td></tr><tr><td>Balanço eletrônico</td><td>Mettler Toledo (Changzhou) Weighing Equipment System Co., Ltd</td><td>SPN501F</td><td>Usado para pesar matérias-primas</td></tr><tr><td>Instrumento de sulfurização de placas planas</td><td>Bolon Precision Testing Machines Co., Ltd., China</td><td>BL-6170-A</td><td>Para moldagem por compressão a quente de compósitos</td></tr><tr><td>Medidor de densidade sólida de alta precisão</td><td>Yuemang Intelligent Equipment Co., Ltd., China</td><td>JHY-120Y</td><td>Dispositivo usado para determinar &nbsp; Densidade</td></tr><tr><td>Software de análise de imagens Institutos Nacionais de Saúde</td><td>Institutos Nacionais de Saúde</td><td>ImageJ</td><td>Software usado para determinar as características morfológicas da espuma</td></tr><tr><td>Poli (butileno adipato-co-tereftalato)</td><td>Xinjiang Blue Ridge Tunhe Sci.& Tech. Co., Ltd., China</td><td>TH801T</td><td>Matéria-prima fornecida para o trabalho experimental</td></tr><tr><td>Filme de politetrafluoroetileno</td><td>Companhia de Comércio de Materiais Plásticos Luo Huixing, China</td><td>0,5 mm</td><td>Usado para desmoldar</td></tr><tr><td>Pulverizador</td><td>Shenzhen Chengzhongsheng Electromechanical Technology Co., Ltd., China</td><td>380 w, 50 Hz</td><td>Usado para triturar e granular</td></tr><tr><td>Scanner</td><td>FEI Inc., EUA</td><td>QUANTA 220</td><td>Scanner usado para tirar imagens de espumas</td></tr><tr><td>Extrusor de dois parafusos</td><td>Nanjing Jiente Machine Point Co. Ltd., China</td><td>SHJ-20</td><td>Mistura de fusão</td></tr><tr><td>Máquina universal de teste mecânico</td><td>Wance Technologies Ltd., China</td><td>TestPilot X10A</td><td>Usado para medir o desempenho de compressão</td></tr></tbody></table>

preparação de espumas de poli reforçado com fibra de carbono e fibra de bambu (adipato de butileno-co-tereftalato) por espuma de dióxido de carbono supercrítica

Preparation of Carbon Fiber and Bamboo Fiber Reinforced Poly (butylene Adipate-co-terephthalate) Foams by Supercritical Carbon Dioxide Foaming

Preparação de espumas de poli reforçado com fibra de carbono e fibra de bambu (adipato de butileno-co-tereftalato) por espuma de dióxido de carbono supercrítica

Fiber-reinforced polymer foams have found extensive applications across numerous fields. Particularly, poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) has ...

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Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

Apresenta-se um novo método de fabricação de pré-formas de fibras naturais curtas rígidas e robustas usando um processo de fabricação de papel. A celulose bacteriana actua simultaneamente como ligante para as fibras soltas e proporciona rigidez para as pré-formas de fibra. Estas pré-formas podem ser infundido com uma resina para produzir materiais compósitos hierárquicos verdadeiramente verdes.

Fabricação de fibras naturais robustos Preformas Utilizando bacteriana Celulose como Binder

A replicação é uma das técnicas de processamento utilizadas para a produção de esponjas metálicas porosas. Neste artigo, uma implementação do método para a produção de alumínio poroso de células abertas é mostrada em detalhes.

Fundição protocolos para a Produção de Abra a pilha de alumínio Espumas pela técnica de replicação e o Efeito da porosidade

Este método de vídeo descreve a síntese de materiais monolíticos à base de grafeno 3D de alta área superficial derivados de precursores de polímeros, bem como óxido de grafeno de camada única.

Síntese e funcionalização de 3D Materiais Nano-grafeno Grafeno: Aerogels e grafeno Assembléias Macro

Uma nova maneira de produzir aerogéis à base de biopolímeros por gelificação induzida por dióxido de carbono (CO2) é mostrada. A técnica utiliza dióxido de carbono pressurizado (5 MPa) para a produção de hidrogéis de biopolímero e CO2 supercrítico (12 MPa) para converter géis em aerogéis. Os únicos solventes necessários além do CO2 são água e etanol.

Preparação de Biopolymer Aerogels utilizando solventes verdes

Um protocolo para expor desencapadas fibras na superfície do composto, eliminando a área rica de resina é apresentado. As fibras são expostas durante a fabricação dos compósitos, não com o tratamento de superfície de post. Os compósitos de carbono exposta apresentam alta condutividade elétrica, na direção do através de-espessura e elevada Propriedade mecânica.

Implementação experimental de um novo método de fabricação de compósitos: expondo desencapadas fibras na superfície composta pelo método suave camada

Apresentamos um novo método baseado em microfluídica para síntese de estruturas orgânicas covalentes (COFs). Demonstamos como essa abordagem pode ser usada para produzir fibras COF contínuas, e também estruturas COF 2D ou 3D em superfícies.

Síntese com base em microfluídicas de estruturas orgânicas covalentes (COFs): uma ferramenta para produção contínua de fibras COF e impressão direta em uma superfície

Aqui apresentamos os protocolos de preparação e testes catalíticos aerogels incorporando espécies metálicas para plataformas de aerogel de sílica e alumina. Métodos para a preparação de materiais usando sais de cobre e cobre-contendo nanopartículas são apresentadas. Protocolos de testes catalíticos demonstram a eficácia destes aerogels para aplicações de catálise de três vias.

Fabricação e teste de catalítico Aerogels preparado através da rápida extração supercrítica

Um método chamado fabricação aditiva negativa é usado para produzir perto de peças totalmente denso complexo em forma de carboneto de boro de várias escalas de comprimento. Esta técnica é possível através da formulação de uma suspensão de romance envolvendo resorcinol-formaldeído como um único agente de coagulação que deixa para trás um carbono homogêneo sinterização auxílio após a pirólise.

Fabricação aditiva negativa do complexo em forma de carbonetos de boro

Este artigo demonstra a técnica de expansão de uma esteira de nanofibras tradicional, duas dimensões (2D) electrospun em um andaime de três dimensões (3D) através da despressurização subcrítico CO2 líquido. Estes andaimes aumentadas são 3D, pistas perto imitar nanotopographic celular e preservar as funções de moléculas biológicas encapsuladas dentro de nanofibras.

Expansão de duas dimensões Electrospun nanofibras esteiras em três dimensões andaimes

Este artigo descreve um protocolo juntamente com um estudo comparativo de duas técnicas de fabricação microfluida, a fotolitografia/gravura úmida/ligação térmica e Gravura Seletiva induzida por laser (SLE), que são adequadas para condições de alta pressão. Essas técnicas constituem plataformas de habilitação para observação direta do fluxo de fluidos em mídia permeável substituta e sistemas fraturados em condições de reservatório.

Técnicas de fabricação microfluidica para testes de alta pressão do transporte de espuma de CO2 supercrítica de microescala em reservatórios não convencionais fraturados

Foi desenvolvido um versátil processo de extrusão de dois parafusos para fornecer um eficiente pré-tratamento termo-mecano-químico na biomassa lignocelulósica, o que leva a um aumento da proporção média da fibra. Uma pasta natural também pode ser adicionada continuamente após o refino de fibras, levando a placas de fibras bio-baseadas com propriedades mecânicas melhoradas após a pressão quente do material extrudado obtido.

Processo de extrusão de dois parafusos para produzir placas de fibra renovável

Aprenda a fabricar espumas biodegradáveis de PBAT reforçadas com fibra de carbono e bambu usando tecnologia de espumação com CO2 supercrítico. Este método melhora propriedades mecânicas e reduz encolhimento para aplicações sustentáveis.

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