Complexos polieletrolíticos compactos de precursores polissacarídicos

• Processo: 23/07740-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Watson Loh
• Beneficiário: Guilherme Henrique Vedovello Silva
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/12071-6 - Arquitetando coloides via interações supramoleculares: de fundamentos a aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Coloides Polissacarídeos Nanocelulose Quitina Nanocristais Nanofibras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Complexos Polieletrolíticos Compactos | nanocelulose | Nanoquitina | polissacarídeos | Saloplásticos | Físico-Química de Coloides

Resumo

Neste projeto de Doutorado Direto, serão estudados complexos polieletrolíticos compactos (CoPECs) com comportamento de pareamento de íons controlado por pH e força iônica do meio, utilizando como materiais precursores polissacarídeos renováveis e biodegradáveis. O projeto terá como foco o uso de celulose, quitina e seus derivados nanoparticulados (nanocristais e nanofibras) e moleculares, modificados quimicamente para formação de polieletrólitos fortes (i.e., com ionização independente do pH) e/ou fracos (i.e., com ionização dependente do pH). Embora haja grande atividade científica em novas aplicações de polissacarídeos como celulose e quitina, pouco se explorou sobre a formação de CoPECs derivados destes polissacarídeos e as propriedades saloplásticas dos complexos. A cinética de complexação entre os pares de polieletrólitos será estudada por métodos como titulação calorimétrica isotérmica (ITC), microbalança de quartzo com dissipação (QCM-D) e microscopia eletrônica criogênica (Cryo-TEM) e correlacionada com a morfologia, as condições do meio e a estequiometria entre grupos carregados. Com as condições ideias de complexação determinadas, CoPECs serão produzidos utilizando soluções de sal como plastificantes por métodos como extrusão, ultracentrifugação e impressão 3D, buscando a produção de matérias com geometria complexa e explorando as propriedades saloplásticas dos complexos, visando a formação de materiais como adesivos subaquáticos reversíveis, géis autorreparados, espumas sólidas e filmes recicláveis. Uma característica importante buscada nestes materiais será o controle e versão da complexação. Esta possibilidade de volta para a solução/suspensão precursora em condições particulares de pH ou salinidade, será utilizada visando o reprocessamento e/ou desintegração programada, como plásticos de uso único em condições de alta salinidade como as do oceano. (AU)