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Materiais avançados de nanocelulose obtidos através de complexação eletrostática interfacial

Processo:20/07794-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2021
Data de Término da vigência: 30 de junho de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Juliana da Silva Bernardes
Beneficiário:Juliana da Silva Bernardes
Instituição Sede:Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Campinas , SP, Brasil
Município da Instituição Sede:Campinas
Pesquisadores associados:Carlos César Bof Bufon ; Mateus Borba Cardoso
Bolsa(s) vinculada(s):20/16149-7 - Preparo e caracterização de nanofibras de celulose extraídas de bagaço-de-cana açúcar, BP.TT
Assunto(s):Nanotecnologia  Biopolímeros  Polímeros adesivos  Hidrogéis  Nanofibras  Celulose  Coloides  Bioenergia 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:adesivos subaquáticos | Biopolímeros | Complexação eletrostática | Hidrogéis | nanofibras de celulose | nanopaper | Colóides e nanotecnologia

Resumo

Recentemente tem aumentado o interesse em produzir materiais a partir de biomassa para desenvolver um futuro sustentável com baixo impacto ambiental. No entanto, materiais ambientalmente amigáveis enfrentam desafios relacionados a suas características intrínsecas, que diferem substancialmente dos plásticos à base de petróleo, em termos de propriedades mecânicas e sensibilidade à água. A auto associação supramolecular em meio aquoso é uma estratégia promissora para superar algumas das desvantagens relacionadas aos materiais preparados com biopolímeros. Neste projeto, a complexação eletrostática entre nanofibras de celulose (CNF) e biopolímeros com cargas opostas (alginato, lignina e quitosana) será avaliada como estratégia para a produção de materiais menos sensíveis à água e com propriedades mecânicas melhores. A complexação será avaliada em diferentes condições experimentais, tais como grau de substituição da CNF, composição do sistema, pH e força iônica. Além disso, metodologias de impressão 3D com agulhas coaxiais serão desenvolvidas para promover a agregação das nanofibras durante a impressão de peças de nanocelulose. Dados de viscosimetria, espalhamento de raios X em baixo ângulo (SAXS) e microscopia eletrônica de transmissão criogênica (cryo-TEM) possibilitarão o entendimento da agregação das nanofibras para o melhor preparo de hidrogéis, adesivos subaquáticos e nanopapers para eletrônica flexível. Os resultados obtidos, além de ampliar o conhecimento coloidal de nanofibras em meio aquoso, permitirão propor a produção de novos materiais de nanocelulose preparados em água, com produtos químicos atóxicos e utilizando métodos escalonáveis. (AU)

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Publicações científicas (6)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
OLIVEIRA, MARIA C. S.; NASCIMENTO, DIEGO M.; FERREIRA, ELISA S.; BERNARDES, JULIANA S.. . Carbohydrate Polymers, v. 330, p. 10-pg., . (20/07794-6)
SILVA, DAIANE B.; RAMASINI, BRUNA P. M.; COMODARO, ALEX J. M.; GOUVEIA, RUBIA F.; SAMPAIO, NADIA M. V.; BERNARDES, JULIANA S.. . CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 523, p. 12-pg., . (24/00989-7, 20/07794-6)
POLEZI, GABRIELE; NASCIMENTO, DIEGO M.; FERREIRA, ELISA S.; BERNARDES, JULIANA S.. . ADVANCED SUSTAINABLE SYSTEMS, v. N/A, p. 13-pg., . (20/07794-6)
SILVA, DAIANE B.; NASCIMENTO, DIEGO M.; CLARO, PEDRO I. C.; GOUVEIA, RUBIA F.; BERNARDES, JULIANA S.. . ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 7, n. 1, p. 10-pg., . (20/07794-6)
MARIANO, MARCOS; FERNANDES, ARIANE S.; DO NASCIMENTO, DIEGO M.; DURAN, NELSON; BERNARDES, JULIANA SILVA. . International Journal of Biological Macromolecules, v. 304, p. 9-pg., . (17/12141-9, 20/07794-6)
NASCIMENTO, DIEGO M.; COLOMBARI, FELIPPE M.; FOCASSIO, BRUNO; SCHLEDER, GABRIEL R.; COSTA, CARLOS A. R.; BIFFE, CLEYTON A.; LING, LIU Y.; GOUVEIA, RUBIA F.; STRAUSS, MATHIAS; ROCHA, GEORGE J. M.; et al. . NANOSCALE, v. 14, n. 47, p. 11-pg., . (14/50884-5, 19/04527-0, 20/07794-6, 17/02317-2, 16/04514-7)