Vitrimerização de macromoléculas e nanopartículas renováveis: materiais de origem natural organizados por ligações covalentes dinâmicas

• Processo: 23/06914-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Camila Alves de Rezende
• Beneficiário: Sayeny de Ávila Gonçalves
• 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): Materiais recicláveis Nanocristais de celulose Nanofibrilas de celulose Materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ligações covalentes dinâmicas | materiais recicláveis | Nanocristais de celulose | Nanofibrilas de celulose | Self-healing | vitrímeros | Materiais

Resumo

Os vitrímeros são materiais poliméricos com redes formadas por ligações covalentes dinâmicas associativas, que podem ser rompidas ou restabelecidas diante de condições específicas. Os vitrímeros combinam a notável estabilidade química e resistência mecânica dos termofixos com a fácil (re)processabilidade dos termoplásticos. Além disso, esse tipo de material apresenta funcionalidades únicas, como capacidade de autorregeneração, adesão e memória de forma. Neste projeto, nosso objetivo é estender essa abordagem, introduzida para polímeros sintéticos, para coloides poliméricos de origem natural, com o intuito de desenvolver materiais que ofereçam bom desempenho físico-mecânico e possam ser totalmente reprocessados após o uso. Nossos principais alvos são nanoceluloses e nanoquitinas, devido ao excelente desempenho de seus sistemas no estado sólido e à limitada reciclabilidade mecânica desses materiais, devido à hornificação. Nesse projeto, serão introduzidas ligações dinâmicas em nanocristais de celulose e nanoquitina funcionalizados. Os sistemas incluem grupos vicinais de tricarbonil como cadeias laterais, que podem ser reticuladas por dióis, polióis e aminas aromáticas, ou ainda polímeros de ácidos carboxílicos naturais. Em ambos os casos, espera-se a formação de redes dinâmicas ativadas termicamente. Por fim, os vitrímeros obtidos serão conformados em diferentes morfologias (por exemplo, géis, filmes, peças, espumas sólidas, etc.), que serão investigadas em relação ao desempenho mecânico e reciclabilidade.