Nanocompósitos poliméricos a partir de policaprolactona e nanotubos de carbono: otimização dos parâmetros de eletrofiação

• Processo: 17/04706-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de abril de 2017
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Evaldo Jose Corat
• Beneficiário: Tayná Santos Cabral
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/15857-1 - Estudos científicos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, Diamond-Like Carbon (DLC) e carbono nanoestruturado, obtidos por deposição química na fase vapor, AP.TEM
• Assunto(s): Eletrofiação Nanotubos de carbono Materiais nanoestruturados Policaprolactona Nanofibras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletrofiação | nanofibras | Nanomateriais | nanotubos de carbono | policaprolactona | nanomateriais

Resumo

A técnica de eletrofiação via solução polimérica para a produção de fibras ultrafinas e nanofibras vem sendo amplamente utilizada nas últimas décadas, entre outros motivos, para atender as necessidades e demandas no campo da engenharia tecidual. Neste contexto, os nanotubos de carbono (NTC) apresentam um grande destaque na área da nanotecnologia, atualmente sendo considerados materiais de excelência em aplicações como agente de reforço. O presente projeto visa à otimização dos parâmetros de eletrofiação de soluções de policaprolactona e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (PCL/MWCNT) e avaliação das condições ótimas para este processo. Ainda, será realizada a caracterização dos nanocompósitos obtidos a fim de avaliar as propriedades do material final nas diferentes concentrações de MWCNT. Estes serão produzidos no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), no Laboratório Associado de Sensores e Materiais (LAS), utilizando o sistema de deposição química via fase vapor térmico (CVD). Após submetidos a um processo purificação, os MWCNT serão funcionalizados via rota química (ácido nítrico e sulfúrico) com o objetivo de incorporar grupos carboxílicos e hidroxilas nas superfícies dos MWCNT, gerando um material final com maior polaridade. Posteriormente, por meio da utilização da técnica de eletrofiação, nanocompósitos serão produzidos a partir de soluções contendo PCL (12 % m/v), um polímero biocompatível e biodegradável, e diferentes concentrações (0-3 % m/v) de MWCNT funcionalizados. Os nanocompósitos eletrofiados a partir das soluções de PCL/MWCNT serão posteriormente caracterizados utilizando técnicas morfológicas e estruturais, tais como Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia Raman, Espectroscopia na Região do Infravermelho (ATR-FTIR), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC) e Difração de Raios X (XRD). Espera-se estabelecer, ao fim do projeto, condições ótimas de eletrofiação de soluções de PCL e PCL/MWCNT, em diferentes teores de MWCNT, com a produção de materiais finais livres de defeitos. Ademais, serão avaliadas as propriedades físicas e químicas dos nanocompósitos produzidos, objetivando-se futuras aplicações na área de engenharia tecidual. (AU)