Modelagem de nanocompósito de hidrogel bioinspirado para impressão 4D e remoção de microplásticos da água

Resumo

Este projeto de pesquisa interdisciplinar utiliza-se da biomimética e da modelagem computacional para o desenvolvimento de um nanocompósito de hidrogel bioinspirado, visando o embasamento para sua impressão 4D e aplicação na remoção de microplásticos da água potável, a maior fonte de ingestão humana de partículas plásticas. Os tratamentos de água convencionais são ineficazes para a filtração dos microplásticos, e as consequências do consumo de plástico à saúde humana ainda estão sendo investigadas. Nesse sentido, os nanocompósitos de hidrogel vêm atraindo grande atenção na detecção e remoção de poluentes da água, devido à sua alta capacidade de expansão e de adsorção de partículas em sua estrutura. A habilidade de inchaço e contração provocada pela mudança do caráter hidrofílico do hidrogel, permite sua responsividade de acordo com estímulos externos, tornando-o um material com potencial para a impressão 4D. A escolha do nanocompósito de hidrogel a ser modelado neste trabalho levará em consideração a composição química mais adequada para a atração de microplásticos, o caráter responsivo às diferentes condições do ambiente e a bioinspiração na capacidade do muco da água-viva de capturar nanopartículas da água. Para a modelagem 2D e 3D da estrutura de rede do hidrogel será utilizado o software Autodesk Fusion 360 e para a modelagem molecular do nanocompósito de hidrogel, o software Avogadro. A análise dos resultados ocorrerá por meio de simulações empregando os métodos de Monte Carlo. (AU)