Impacto de Aditivos Celulósicos na Macro e Nanotribologia de Fases Lamelares de Surfactante

• Processo: 24/06709-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 03 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Watson Loh
• Beneficiário: Carla Manuela Sganzerla Sabino
• Supervisor: Emily Cranston
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of British Columbia, Vancouver (UBC), Canadá
• Vinculado à bolsa: 21/13195-0 - Relação entre microestrutura e propriedades macroscópicas de materiais formados por nanoceluloses e sistemas de autoassociação de surfactantes, BP.DD
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: force friction microscopy | force-distance curves by AFM | Lubricant | nanocellulose | surfactant lamellar phase | Tribology | Ciência de Coloides

Resumo

Polímeros derivados de petróleo são aditivos comumente utilizados em formulações para se obter propriedades e funcionalidades específicas Polímeros biodegradáveis de base biológica, como os polissacarídeos, têm sido propostos como alternativa para a preparação de formulações mais sustentáveis, incluindo, neste cenário, o uso de nanoceluloses. Por outro lado, os surfactantes são moléculas altamente presentes em diversos produtos, sendo as fases lamelares especialmente importantes em formulação tópicas devido à sua capacidade de absorver aditivos hidrofílicos e hidrofóbicos e às suas propriedades lubrificantes. Tal como observado no projeto em andamento, o comportamento coloidal destes dois componentes em suspensão difere dos seus homólogos puros. Com o objetivo de compreender as forças superficiais que impulsionam a interação desses dois componentes, nanoceluloses e fases lamelares de surfactantes em solução, nesta proposta, pretendemos realizar medições de força-distância por Microscopia de Força Atômica (AFM). Além disso, a Microscopia de Força de Fricção (FFM) pode fornecer informações sobre os mecanismos de nano tribologia em uma aplicação tópica e complementar os resultados de força-distância. As forças de interação puderam ser medidas entre uma sonda coloidal modificada com nanoceluloses e uma bicamada de surfactante adsorvida em um substrato. Em contraste, as forças de atrito poderiam ser medidas entre uma partícula esférica de sílica e um substrato coberto com as amostras de fase lamelar e nanocelulose. Testes de macro tribologia também seriam realizados com tribômetro, sendo as amostras depositadas em pele artificial para avaliar as suas propriedades lubrificantes. Enquanto os estudos de AFM/FFM ajudariam a compreender aspectos fundamentais das interações entre moléculas de surfactante e nanoceluloses, tópico que não são é consenso na literatura, os testes de macro tribologia permitiriam avaliar a aplicação prática do sistema como lubrificante.