Estudo Computacional da Liberação de Nutrientes através de Micro e Nanogéis Inteligentes para fins Agrícolas

• Processo: 24/01903-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Acordo de Cooperação: CNPq
• Pesquisador responsável: Eduardo Ferreira Molina
• Beneficiário: Eduardo Ferreira Molina
• Instituição Sede: Reitoria. Universidade de Franca (UNIFRAN). Franca , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06552-1 - TASTYGEL: liberação sustentável de nutrientes através de inteligentes micro- e nanogéis baseados em polieteraminas-bisepóxido para aplicações na Agricultura, AP.JP2
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/11041-4 - Estudo Computacional da Liberação de Nutrientes através de Micro e Nanogéis Inteligentes para fins Agrícolas, BP.JD
• Assunto(s): Teoria do funcional da densidade Simulação de dinâmica molecular Físico-química
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomaterias | Dft | Dinâmica Molecular | Epóxido | gel polimérico | poliéteramina | Físico-química

Resumo

Conforme apontado pelo projeto JP2 intitulado "A Sustainable Release of Nutrients by Smart Micro- and Nanogels based on Polyetheramines-Bisepoxide for Agriculture Purposes" (Processo FAPESP N º 2021/06552-1), existe uma relevância substancial em se desenvolver micro e nanogéis (de reagentes disponíveis comercialmente) à base de polieteraminas alifáticas e bisepóxido para fins agrícolas. Em particular, a utilização destes géis para liberação controlada de micronutrientes, para melhorar a germinação de sementes ou como aplicações foliares é inédito na literatura. Deste modo, o presente projeto tem como objetivos: i) elucidar os parâmetros que governam a formação de micro e nanogéis inteligentes; ii) determinar o mecanismo da ligação química entre o material polimérico e moléculas de água e/ou nutrientes; e iii) propor modificações estruturais nas moléculas presentes nos géis poliméricos visando um controle mais preciso da difusão de moléculas de água e liberação de nutrientes para plantas. Para atingir estes objetivos serão realizadas simulações de dinâmica molecular que irão avaliar os principais parâmetros associados a formação dos polímeros. Estruturas selecionadas das simulações de dinâmica molecular serão submetidas a cálculos DFT com o intuito de analisar a natureza das ligações unidade polimérica....H2O/nutriente. Espera-se que os resultados obtidos neste projeto contribuam para determinar as principais características relacionadas a estes materiais, e possam ser utilizados como base para o desenvolvimento de estruturas cada vez mais eficientes. Vale ressaltar que este estudo é inédito na literatura e contribuirá para avanço das aplicações destes géis poliméricos na ciência agronômica. (AU)