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

• Processo: 21/00380-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Silvia Lenyra Meirelles Campos Titotto
• Beneficiário: Beatriz Sakamoto Arsuffi
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/10037-5 - Impressão 4D de hidrogéis funcionais de nanocelulose-PNIPAM com potencial para capturar microplásticos, BE.EP.IC
• Assunto(s): Biomimética Microplásticos Hidrogéis Nanocompósitos Modelagem computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomimética | Impressão 4D | Microplásticos | Modelagem computacional | nanocompósito de hidrogel | Impressão 4D de hidrogéis

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.