Dispersão de nanotubos de carbono em soluções poliméricas para utilização da técnica de eletrofiação

• Processo: 16/04633-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de abril de 2016
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Anderson de Oliveira Lobo
• Beneficiário: Tayná Santos Cabral
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/17877-7 - Desenvolvimento de novos scaffolds poliméricos por eletrofiação com incorporação de nanotubos alinhados e nanohidroxiapatita para regeneração óssea, AP.JP
• Assunto(s): Eletrofiação Nanotubos de carbono Biomateriais Policaprolactona Nanocompósitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomateriais | eletrofiação | funcionalização | nanotubos de carbono | policaprolactona | Biomateriais e materiais biocompatíveis

Resumo

A técnica de eletrofiação via solução vem sendo largamente utilizada para a produção de mantas de nanofibras para a engenharia tecidual. Com o avanço do desenvolvimento tecnológico os nanotubos de carbono (NTC) mostraram-se de grande interesse para a nanotecnologia tornando-se atualmente no material de reforço com melhores propriedades mecânicas. O presente projeto visa a purificação e funcionalização de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) em busca de condições ótimas para dispersão dos mesmos em soluções poliméricas. MWCNT, em pó ou depositados sobre substratos de titânio, serão produzidos no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), no Laboratório Associado de Sensores e Materiais, utilizando o sistema de deposição química via fase vapor térmico (CVD). Devido ao uso de catalisadores como o ferroceno, os nanotubos produzidos via CVD normalmente apresentam partículas metálicas inclusas em suas estruturas. Portanto, para remover estas partículas remanescentes, banhos ácidos assistidos por ultrassom serão empregados visando a digestão das mesmas. Após esse processo purificação, os MWCNT serão funcionalizados tanto via rota química (ácidos nítrico e/ou sulfúrico) quanto utilizando plasma de oxigênio. Ambas rotas tem como comum objetivo a incorporação de grupos carboxílicos e hidroxilas nas superfícies do MWCNT, gerando um material final com maior polaridade e, consequentemente, maior hidrofilicidade. Posteriormente, por meio da utilização da técnica de eletrofiação, nanocompósitos serão produzidos a partir de soluções contendo policaprolactona (PCL), um polímero biocompatível e biodegradável, e diferentes proporções de MWCNT (antes da purificação, após purificação e após purificação e funcionalização). Os materiais serão caracterizados via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios X (XPS), Espectroscopia Raman, Espectroscopia na Região do Infravermelho (ATR-FTIR) e Análise Termogravimétrica (TGA). Espera-se conseguir, ao fim do projeto, identificar o melhor método para purificação e funcionalização dos MWCNT para posterior utilização destes como nanocargas em matrizes poliméricas para possível aplicação em engenharia tecidual. (AU)